5 化工过程的特点及其描述方法.ppt

Click to edit Master title style 31 华北电力大学 能源工程及自动化教研室 《化工仪表及过程控制》 （ 2 ） RC 电路 图 2-3 RC 电路 二、机理建模 Click to edit Master title style 32 华北电力大学 能源工程及自动化教研室 《化工仪表及过程控制》 0 e iR e i ? ? dt de C i 0 ? （ 2 ） RC 电路 e i 若取为输入参数， e o 为输出参数，根据基尔霍夫定理 i e e dt de RC ? ? 0 0 i e e dt de T ? ? 0 0 RC T ? 消去 i 由于 或 图 2-3 RC 电路 二、机理建模 此时，时间常数 RC ，放大系数为 1 。 Click to edit Master title style 33 华北电力大学 能源工程及自动化教研室 《化工仪表及过程控制》 dt Q A dh 1 1 ? 2. 积分对象 当对象的输出参数与输入参数对时间的积分成比例关系时， 称为 积分对象 。 假设： Q2 为常数，变化量为 0 （ ? Q2=0 ） ? ? dt Q A h 1 1 说明，所示贮槽具有积分特性。 图 2-4 积分对象 二、机理建模 Click to edit Master title style 1 华北电力大学 能源工程及自动化教研室 《化工仪表及过程控制》 华北电力大学 可再生能源学院 能源工程及自动化教研室 华北电力大学 太阳能中心 授课教师：朱红路 《化工仪表及过程控制》 第二章 过程特性及其描述方法 Click to edit Master title style 2 华北电力大学 能源工程及自动化教研室 《化工仪表及过程控制》 化工过程控制系统具有以下特点： 1 ．控制对象复杂、控制要求多样 2 ．非线性、 分布参数 较多 3 ．控制对象大多属于慢过程 4 ．大多数工艺要求定值控制 5 ．大多使用标准化的检测、控制仪表及装置 第一节 化工过程的特点及其描述方法 工艺过程较为复杂！ Click to edit Master title style 3 华北电力大学 能源工程及自动化教研室 《化工仪表及过程控制》 自动控制系统 是由被控对象、测量变送装置、控制器和 执行器组成。系统的控制质量与组成系统的每一个环节的特 性都有密切的关系， 特别是被控对象的特性对控制质量的影 响很大 。 研究对象的特性，就是用数学的方法来描述出对象 输入量与输出量之间的关系。这种对象特性的数学描述 就称为对象的 数学模型 。 Click to edit Master title style 4 华北电力大学 能源工程及自动化教研室 《化工仪表及过程控制》 ? 调节效果取决于调节对象 ( 内因 ) 和调节系统 ( 外因 ) 两个方面。 ? 外因只有通过内因才能起作用，内因是最终效果 的决定因素。 -- 控制系统起到的是调节作用。 ? 设计调节系统的前提是：正确掌握工艺系统调节 作用 ( 输入 ) 与调节结果之间的关系 — 对象的特性 对象特性： Click to edit Master title style 5 华北电力大学 能源工程及自动化教研室 《化工仪表及过程控制》 1. 充分了解和熟悉过程特性，操作才能得心应 手 2. 了解过程特性，是控制系统设计的前提 3. 了解过程特性，是控制系统良好运行的基础 (1 、工厂操作运行人员凭先验知识运行 2 、控制系统的优化 ) 了解控制对象过程特性 ( 建模 ) 的必要性 Click to edit Master title style 6 华北电力大学 能源工程及自动化教研室 《化工仪表及过程控制》 ? 一般将被控变量看作对象的 输出变量 ，而将干扰作用和 控制作用看作对象的 输入变 量 。 ? 由对象的输入变量至输出变 量的信号联系称为 通道 ? 控制作用至被控变量的信号 联系通道称 控制通道 ? 干扰作用至被控变量的信号 联系通道称 干扰通道 注意： 1. 对于同一个对象，不同的通道其特性可能不同。 2. 干扰作用和控制作用都是引起被控变量变化的因素。 图 2-1 对象的输入输出量 Clic