过程控制及仪表(6)_dlh.ppt

1、1、第六章过程建模、过程控制和纠正器、(过程控制系统篇)、2、受控对象(或过程):生产设备进行的有关温度、流量、压力、液位、成分等的过程。 对象(或进程)的特性：上述进程的变化规则。 对象(或过程)特性的研究方法：找出对象的输入输出量，对输入量施加干扰(阶跃干扰)，使输出产生相应的变化，在时域或频域用微分方程式或传递函数记述该变化。 此描述称为对象(或过程)的动态属性。 对象(进程)通常具有非线性、分布残奥仪表，通过线性化、总残奥仪表的收集方法进行处理。 这样的多输入多输出对象可以利用重叠原理来进行处理。 第1节概要、3、1、多输入单输出对象、第1节概要、图中锅炉给水控制系统中的被控制量是锅炉

2、水位，控制量是给水阀开度。 但是，在该系统中，影响锅炉水位的主要原因不仅是阀门开度，锅炉水位还受到供水阀门前的压力变化的影响和蒸汽负荷的影响。 因此，系统是多输入单输出系统。 系统输入为阀开度、供水阀前压力、蒸汽负荷。 系统输出为锅炉水位。 但是，供水阀前的压力和蒸汽负荷对锅炉水位的影响不太显着，这些影响因素不包含在控制电路中，所以将其视为干扰输入。 4、第1节概要、控制信道：控制信号x和被控制量y的关联。 干扰信道：干扰信号d1、d2、d3dn与被控制量y的关联。 控制作用：影响持续、重复、过渡过程的稳定性。 扰动作用：暂时、随机，仅影响受控量的振幅。 我们主要研究控制信道的动态特性。5、2

3、、多输入多输出对象、第一节概述、6、第一节概述、三个过程的自平衡能力通常用对象的阶跃响应来表示其特性。 参照图2-3。 具有自我平衡能力的对象，图2-3a。 没有自我平衡能力的对象，图2-3b。 本书只讨论单输入单输出对象。7、4、过程数学模型的建立目的、第一节概要、过程控制系统的设定、调整调节器、残奥仪表、指导生产技术设备的设定、修改的试验研究等。 方法1 :机制建模。 根据数学分析法即过程的内在机理，从静态和动态的材料平衡和能量平衡的关系求出过程的数学模型。 方法2 :实验建模。 过程识别方法基于过程的输入输出数据以过程识别和残奥仪表估计的方式构建受控过程的数学模型。 五、过程数学模型的求

4、解方法，8、放大率k :数值上等于对象处于稳定状态时的输出变化量与输入变化量之比：放大率是描述对象的静态特性的残奥仪表。 6、物料或能量平衡关系、第1节概述、静态物料(或能量)平衡关系：单位时间内进入受控流程的物料(或能量)等于单位时间内从受控流程中流出的物料(或能量)。 动态物料(或能源)平衡关系：单位时间内进入受控流程的物料(或能源)减去单位时间内从受控流程中流出的物料(或能源)的值是受控流程中物料(或能源)的储存量七、受控过程数学模型的一些残奥仪表，九，第一节的概述，时间常数t :指对象在接受阶跃输入后，如果受控变量保持初始速度变化，则达到新的稳态值所需要的时间。 对象接收步进输入后，被

5、控制变量达到新稳定值的63.2%所需的时间。 反映受控变量变化速度的重要动态残奥仪表。 延迟时间：纯延迟时间0和容量延迟c的总和。 纯滞后的产生是由于介质的输送和热的传递需要花费时间而引起的。 右图是典型的纯滞后过程。 10、第一部分概述，延时时间是反映对象动态特性的另一重要残奥仪表。 容量延迟是由于材料和能量的传递需要一定的阻力而产生的。11、纯滞后的问题是，由于测量仪器的安装位置不适当、测量仪器自身的特性等，容易导入纯滞后。 测量延迟的问题主要由测量元件本身的特性引起。 系统设置修订允许您选择快速测量组件。 信号传输延迟问题主要是在管路传输中产生QDZ校正的气压信号的延迟。 此外，测量和传

6、输机制也可能产生相同的滞后现象：第一节概述，第十二节，第二节自平衡过程机制分析法建模，自平衡能力：受到干扰后，不依赖施加干扰的控制作用而再次达到平衡状态的对象，是具有自平衡能力的对象。 否则，就是没有自我平衡能力的对象。 13、一、纯滞后无单容过程、第二节自平衡过程机理分析法建模、流入量：式中、x控制阀开度； Kx控制阀流量系数a容器截面积。 流出量：式中，k是比例系数。 由此可知流量和液位为非线性的二次函数关系对象特性非线性。 解决方法：线性化处理，限定液位和流量在狭小范围内变化。 (2-3)、14、第二节自我平衡过程机制分析法、模型分析法、模型分析法、模型分析法、模型分析法、模型分析法、模

7、型分析法、模型分析法、模型分析法、模型分析法、模型分析法、模型分析法。 指令：x、r、k、h、dt、h、d、a、h、d、-、d、d、d、d、d、=、d、=、d、=、15、第二节自平衡过程机制分析法建模在用于描述单容对象的特性的、中，步进响应是、传递函数是、对象的放大率、 对象的时间常数第二节自平衡过程机制分析法建模，(1)、放大率k、b、4、2、t、RC、t、k、8、-、2、x、(2)，时间常数是静态残奥度计。 与、时、有、时、式(、输入量变化值之比。 输出功率变化的新的稳态值，对象的放大率：对象、e、1、x、k、h、t、t、(、- d、=、d、17、)，电阻的大小不同，物质和能量的移动都必须

8、克服电阻。 请参照图2-5、(3)、电阻r、18、第2节自平衡过程机制分析法模型。 负荷阀开大、k小、负荷阀闭小、k大、 是。 中的组合图层性质变更选项。 请参照附图。 对象的存储能力的大小称为容量或容量系数。 用c表示。 其含义是引起被控制量单位的变化时的对象存储器容量的变化的大小。 容量有不同的形式。 生产设备和传输管道都具有储存一定物质和能量的能力，可以控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制、控制关于电容：dp、dw、c、RT、v、c、s、c、1、s、v、

9、RT c、s、c、1、I(S )、s、(、u、W(S )、dt、)、t、(、I、c )， 1 )液容：22，第二节自平衡过程机制分析法建模，二，纯滞后单容对象的动态特性，23，第二节自平衡过程机制分析法建模，三，多容对象的动态特性，多容过程和特征：多容过程：随着热工生产和质量或能量传递的过程，如此特征：串联集中容积的特征是受到干扰后，被控量的变化速度开始变化比较慢，不久响应速度就最大。 该延迟时间主要取决于目标容积，称为容量延迟，用c表示，这是多容量目标的主要特征。 对象容积越多，容量延迟越大。24、第二节自平衡过程机制分析法建模、25、第二节自平衡过程机制分析法建模、图211、多容对象的响应

10、曲线。c、0、t、=、t、 t设为纯滞后处理。 在某些情况下，可以使用第二节自平衡过程机制分析法建模、(1)、dt、h、d、a、r、h、x、k、x、k 3、2、d、=、d、=、d、=、d、d、=、d、=、d、=、d、=、d、=、d、=、d、=、d、=、d、=、d、=、d d、=、(、简化可等容处理：29、第二节自平衡过程机制分析法模型、30、第二节自平衡过程机制分析法模型、31、第三节无自平衡过程机制分析法模型、 响应时间、响应速度、式中：参照图，解为：或、 参见图2-13。 一、单容对象的动态特性、t、1、k、a、t、t、x、/、tan、13b .- 2、t、x、t、32、第三节没有自平衡过程机制分析法的建模、x、a、k、dt、h、d、dt、h、d、r、a s、(、x 2， 2二、双容对象的动态特性，如果有纯滞后：无自平衡能力单容对象的传递函数是：33、第三节自平衡过程机制分析法模型、34、第三节自平衡过程机制分析法模型、特性的关残奥参数是：x、k、q、r、h、q、dt、dt h、d、a、a、35、第三节无自平衡过程机制分析法建模、36