第2次过程特性及机理建模汇编.pptVIP

2.2 机理法建模 (4) 自衡纯滞后双容过程 输出：h2 输入：q 求：h2与q的数学模型 传递函数： τ0 2.2 机理法建模 h2 阶跃响应： τ0 h1 τ0 { h1 h2 (4) 自衡纯滞后双容过程 2.2 机理法建模 (5) 自衡多容过程 无滞后： 纯滞后： 2.2 机理法建模 (6) 无自衡单容过程 输出：h 输入：q1 求：h与q1的数学模型 2.2 机理法建模 自衡过程： 无自衡过程： (6) 无自衡单容过程 2.2 机理法建模 数学模型： 传递函数： 纯滞后： τ0 (6) 无自衡单容过程 2.2 机理法建模 (7) 无自衡双容过程 传递函数： τ0 2.2 机理法建模 (7) 无自衡双容过程 阶跃响应 h1 q t t h2 t 2.2 机理法建模 小结 包括：自衡、无自衡(单容、多容，纯滞后) 建模过程： 明确输入输出 分析内部机理 推导方程 了解特性 作业 P25 2-4 2-9 第2章 过程建模 第2章 过程建模 2.1 过程动态特性 2.2 机理法建模 2.3 测试法建模 关于建模(Modeling) 一、 概念： y 对象 θ 一、 概念： 人们将研究的对象(过程或变量)看成一个系统，从整体上进行研究，从而识别出对过程或变量有显著影响的因素及其相互关系。 关于建模(Modeling) 一、 概念： 对于所研究的系统通过各种方法建立起模型，称为建模(Modeling ) 关于建模(Modeling) 对象的输入输出之间的函数关系 x y 关于建模(Modeling) 二、 作用： 分析对象的内在本质规律 设计系统、整定调节器参数 (3) 仿真实验的基础 (4) 指导工艺设计 (5) 培训操作人员 关于建模(Modeling) 三、 条件： (1) 明确输入输出 (2) 对象的物理化学知识 (3) 或实验数据 关于建模(Modeling) 1 机理法 2 测试法 四、建模方法： 关于建模(Modeling) 对象的模型反映了输入输出的变化关系，代表了对象的动态特性 是系统设计和调试的基础 关于建模(Modeling) 五、 模型的本质： x y 第2章 过程建模 2.1 过程动态特性 2.2 机理法建模 2.3 测试法建模 单调不振荡 y(t) t O 2.1 过程动态特性 单调不振荡 大惯性环节 大惯性 2.1 过程动态特性 单调不振荡 大惯性环节 纯滞后 τ { 2.1 过程动态特性 单调不振荡 大惯性环节 纯滞后 自衡与非自衡 …… 2.1 过程动态特性 什么是自衡？ 自衡过程演示 h q1 t t q2 q1 h 调节阀1 调节阀2 指对象的平衡状态被破坏后依靠自身能力逐渐达到新的平衡状态，否则无自平衡能力。 自 衡 第2章 过程建模 2.1 过程动态特性 2.2 机理法建模 2.3 测试法建模 2.2 机理法建模 单容？ 输出：h 输入：q1 求：h与q1的数学模型 单容：只有一个储蓄容量的过程。如图 (1) 自衡单容过程 2.2 机理法建模 (1) 自衡单容过程 其中，R2为调节阀2的阻力，称为液阻或流阻 A为横截面积 根据物料的平衡关系：流入量与流出量之差等于贮水槽液体体积的变化率，得到 V为体积 2.2 机理法建模 数学模型： 传递函数： T为时间常数 Ｋ为放大系数 (1) 自衡单容过程 2.2 机理法建模 (1) 自衡单容过程 的阶跃响应 h(t) t h(∞) O 2.2 机理法建模 两个概念：容量和阻力 T = AR2 2.2 机理法建模 两个概念：容量和阻力 容量：生产设备和传输管路都具有一定的储蓄物质或能量的能力。反映对象储存能力的大小，称为容量或容量系数。 种类：有电容、热容、气容、液容等 如水槽面积A，它影响时间常数 T 的大小。 T = AR2 2.2 机理法建模 阻力：凡是物质或能量的转移，都要克服阻力。 种类：电阻、热阻、气阻、流(液)阻。 如阀门阻力 R2，它影响放大系数 K和时间常数T 的大小 T = AR2 K=R2 两个概念：容量和阻力 τ0 q2 q* h 调节阀1 调节阀2 q1 h q1 t t 无纯滞后 有纯滞后 τ0 { 2.2 机理法建模 (2) 自衡纯滞后单容过程 2.2 机理法建模 数学模型： 传递函数： (2) 自衡纯滞