过程动态学与控制教学教材.ppt

过程动态学与控制;输入变量：指那些能够独立激励系统并引起过程内部状态变化的那些变量（F、Ti、QA、QF） 输出变量：指那些从中可以得到过程内部信息的变量（T） 状态变量：指那些能够用于描述过程内部状态的最少变量集合。这些变量的显现形式是输出。因此，输出变量可以是某一状态变量的测量值，也可以是状态变量某种组合的测量值（T） 干扰变量：使过程状态和输出偏离期望水平的变量（F、Ti、PF、?F） 上述变量均可细分为可测（on-line, off-line）和不可测两类 被控变量：指那些需要被控制在给定值或给定轨迹的变量（T） 操纵变量：指那些用来调节被控变量的变量（QA、QF） 变量 ? 参数;开环控制与闭环控制 闭环控制指输入-输出之间通过反馈作用实现闭环。若一个控制系统不利用这一因果（闭环）关系，而仅仅依据某种（基于机理）分析判断得出控制规律，就称之为开环控制。典型的开环控制是交通信号灯。它通过事先的调查研究，确定主干道绿长红短的控制规律。若实现闭环?智能交通控制，如何实现？ 调节控制（regulatory）与侍服控制（servo） Regulatory: 使输出恒定在sp Servo: 使输出跟随sp 控制系统的物理元件构成： 测量变送 控制器 执行器 辅助硬件（信号转换器、AD-DA转换器） ………… ;PID控制器及算法;离散PID算法：;典型球阀示意图;气关阀;;关于流量与压差的关系，根据ASME (2001)可知： 质量流量 Gm= ? ? At（2? ?p）1/2 其中， ? 为流体高压区的密度（kg/m3或g/l）； ?p 为流体流经节流装置形成的压差；At 为节流面积； ? 为流体体积膨胀系数，对不可压缩的液体或?p 不大的气体， ?=1，但当气体?p 较大时， ??1 ；?为流量系数，取值与At , d/D及流体的流动状态(Re)有关。 对理想状态下的气体，高压区有p1V=nRT, 即有? =p1 M/ (RT), 因此，质量流量可以表述为： Gm= ? ? At（2 ? ?p）1/2= ??At[2M/(RT)] 1/2(p1 ?p)1/2 这与书中pp30表述的 Gm=KKv(?p p )1/2显然是等价的。 另一方面，体积流量Gv与Gm的关系是Gv=Gm/ ? ，故 体积流量 Gv=? ? At（2 ?p/ ? ）1/2 ;此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢