[理化生]第1章第2節(jié)-資料下載頁
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【正文】 難控之列 。 (續(xù) ) 第一章 生產(chǎn)過程的動態(tài)特性 167。 12 被控對象的動態(tài)特性 過程控制 宋海輝 過程控制 過程控制 2022年 2月 16日 37 結(jié)論： ετ值愈小，則說明：或者 K極小，也就是過程的自平衡能力極強；或者 /T比值極小，此時它接近一個自衡單容過程。這兩種情況都意味著該過程屬于易控之列 . 再經(jīng)過時間 τ后，被調(diào)量的變化量近似為： ???? y (續(xù) ) 第一章 生產(chǎn)過程的動態(tài)特性 167。 12 被控對象的動態(tài)特性 過程控制 宋海輝 過程控制 過程控制 2022年 2月 16日 38 注意： 嚴(yán)格來說，幾乎所有的被控對象的動態(tài)特性都呈現(xiàn)非線性特性，只是程度上不同而已。 )( 12 TTQcDHQ psh ????許多被控對象的增益不是常數(shù)： Q D ? 列管換熱器 的熱量平衡方程為： D、 Hs： 分別為加熱蒸汽的流量和汽化熱 Q、 cp： 分別為被加熱物料的流量和定壓比熱容 其中： Qh： 為熱流量 T T2： 分別為物料的進、出口溫度 第一章 生產(chǎn)過程的動態(tài)特性 167。 12 被控對象的動態(tài)特性 過程控制 宋海輝 過程控制 過程控制 2022年 2月 16日 39 (續(xù) ) 如果以蒸汽流量為調(diào)節(jié)量，物料出口溫度為被調(diào)量，那么列管式換熱器溫度對象的增益為： ?換熱器溫度對象增益與其負(fù)荷成反比。 psQcHdDdTK ?? 2第一章 生產(chǎn)過程的動態(tài)特性 167。 12 被控對象的動態(tài)特性 過程控制 宋海輝 過程控制 過程控制 2022年 2月 16日 40 中和反應(yīng)器是另一個典型的變增益對象： ?被調(diào)量為生成物的 PH值；調(diào)節(jié)量為中和用的酸液摩爾數(shù)。 PH 生成物 進料 酸液 0 1 2 PH 酸摩爾數(shù) (續(xù) ) 第一章 生產(chǎn)過程的動態(tài)特性 167。 12 被控對象的動態(tài)特性 過程控制 宋海輝 過程控制 過程控制 2022年 2月 16日 41 中和反應(yīng)器的靜特性如下圖： ?在 PH=7附近，對象的增益極高，而在遠(yuǎn)離此點的大范圍內(nèi)，其數(shù)值急劇減少。 0 1 2 PH 酸摩爾數(shù) 注意： 對象的這種非線性特性給控制帶來極大的困難。 (續(xù) ) 第一章 生產(chǎn)過程的動態(tài)特性 167。 12 被控對象的動態(tài)特性 過程控制 宋海輝 過程控制 過程控制 2022年 2月 16日 42 ?有些對象的動態(tài)參數(shù)還表現(xiàn)非線性特性： ? 單容水槽 的動態(tài)方程為： Qi Qo H R 181。 )( HkkdtdHF ?? ??? 單容水槽 的線性化后的動態(tài)方程為： ?? ????? RkHdt HdRF (續(xù) ) 第一章 生產(chǎn)過程的動態(tài)特性 167。 12 被控對象的動態(tài)特性 過程控制 宋海輝 過程控制 過程控制 2022年 2月 16日 43 kHR 02??有些對象的動態(tài)參數(shù)還表現(xiàn)非線性特性： ? 水阻 R為： ?水阻只有在工作點 H0附近才可以近似為常數(shù)。當(dāng)負(fù)荷變化時水槽工作點隨之改變，而負(fù)載在不同工作點上的水阻 R不同。 結(jié)論： 對象的增益和時間常數(shù)均呈現(xiàn)非線性。 (續(xù) ) 第一章 生產(chǎn)過程的動態(tài)特性 167。 12 被控對象的動態(tài)特性 過程控制 宋海輝 過程控制 過程控制 2022年 2月 16日 44 ?有些對象的動態(tài)參數(shù)還表現(xiàn)非線性特性： ?除了存在于對象內(nèi)部的連續(xù)非線性特性外，在控制系統(tǒng)中還存在有另一類非線性，如調(diào)節(jié)閥、繼電器等元件的 飽和、死區(qū)和滯環(huán) 等典型的非線性特性。 ?上述非線性特性通常不是被控對象本身所固有，但考慮到在過程控制工程中，往往把被控對象、測量變送單元和調(diào)節(jié)閥三部分串聯(lián)在一起統(tǒng)稱為廣義對象，因而它包含了這部分非線性特性。 (續(xù) ) 結(jié)論： 對于被控對象的非線性特性，如果控制精度要求不高或者負(fù)荷變化不大，則可用線性化方法進行處理。 但是如果非線性不可忽略時，必須采用其它方法，例如 分段線性化方法 、 非線性補償器的方法 或者 利用非線性控制理論進行系統(tǒng)的設(shè)計和分析。 第一章 生產(chǎn)過程的動態(tài)特性 167。 12 被控對象的動態(tài)特性 過程控制 宋海輝 過程控制 過程控制 2022年 2月 16日 45 過程控制 宋海輝 過程控制 過程控制 2022年 2月 16日 46
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