1、过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件1l调节效果取决于调节对象（内因）和调节系统（外因）两个方面。，。l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（输出）之间的关系对象的特性。过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件2 干扰变量干扰变量被控变量被控变量过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件3l所谓研究对象的特性，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数学建模。对象的数学模型：对象特性的数学描述；l对象的数学模型可以分为静态数学模型和动态数学模型。静态数学模型描述的是对象在稳定时（静态）的
2、输入与输出关系；动态数学模型描述的是在输入量改变以后输出量跟随变化的规律；动态数学模型是更精确的模型，静态数学模型是动态数学模型在对象达到平衡时的特例。过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件4()(1)()11010()()()()()()()nnmnmytayta y ta y tb xtb x tb x t过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件5过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件6iq0q0qiq0/qH R过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件7l一阶对象：系统输入、输出关系（动态特性）可
3、以用一阶微分方程来表示的控制对象。l积分对象系统动态特性可以用一阶积分方程来表示的控制对象。l二阶对象：系统动态特性可以用二阶微分方程来表示的控制对象。过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件8iq0q AhdVqqiodtVAhdhAqqiodtohqR idhhAqdtR ()i idhThK qTAR KRdt、（）0000 iiiihhhhqqqq 记(、为平衡状态的值）000 0idhhK qdt由于有 iiid hThKqdt （）过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件9iq0q Ah iiid hThKqdt （）()()()iTsH
4、 sH sK Q s()()1iH sKQ sTs()iaQ ss()()1(1)iKKaH sQ sTss Ts11()()(1)Kah tLH sLs Ts11KaKaTLsTs11*()1TKaLsTs(1)tTKae过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件10idhThK qdt()()1iH sKQ sTs()(1)tTh tKaeh()h(t)T0.632h()qita01(0)(1)0()(1)()(1)0.632()TThKaehKaeKah TKaeh 过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件11iq11 Ah11 Rq22 Ah2
5、0 Rq111111 ()idhhAqqqdtR2212 ()2oodhhAqqqdtR22212121122222()id hdhA A R RR AR AhRqdtdt2221212211122222()()id hdhTTTThK qTA RTA R KRdtdt221 21212()()()1(1)(1)iHsKKQ sTT sTT sTsT s过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件12qita2221212221112222()()id hdhTTTThK qdtdtTA RTA R KR121222121()1ttTTTTh tKaeeTTTT不相关双容2(
6、)h t过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件13iq11 Ah11 Rq22 Ah20 Rqiq11 Ah11 Rq22 Ah20 Rqqita不相关双容 响应曲线比较 2()/()h th t单容相关双容过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件14iq0q,A hfq/l v)()(tqtqif()()()fdh tTh tK qtdt()()()idh tTh tK q tdt()()()()()1sisiTsH sH sKeQ sH sKeQ sTs过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件15()()()idh tTh
7、 tK q tdt()()1siH sKeQ sTs0 t()(1)ttTh tKaeqitah()hT0.632h()过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件16阶跃输入t0At0A矩形脉冲t1过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件17过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件18ufyK其它参数不变 uyKofyKf过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件19过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件20过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件21一阶对象的放大
8、倍数和时间常数(Q1-Q2)dt=Adh 其中 Q2h/Rs对于任意Q1输入，最终总能形成一定的h，使得：Q1=Q2h/Rs一个Q1对应一个确定的h。参数Rs实际上决定了稳定液位高度与给料量之间的对应关系比例系数或放大倍数。当某一瞬间Q1从a增加/减少到b时，h需要经过一段时间才能从对应的h1增加/减少到h2。时间常数T即用于描述此过程的快慢。hQ1Q2过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件22当Q1发生变化后，需要经过时间t1，其新流量才能进入被控系统传递滞后。Q1变化后的流量进入被控系统后，首先使h1逐步发生变化；经过时间t2后，h1有了较大变化，才引起Q12发生明显变化，并进而导致h2开始发生显著变化容积滞后。h1Q1Q12Q2h2过程特性及其数学模型过程特性及其数学模型2022-12-4课件23TCAy(0)0y()yy(t)DB12
