矿大(北京)仪表与自动化_2(2学时)选读.ppt

2、容量滞后（过渡滞后） 容量滞后的原因：物料或能量的传递需要克服阻力。 含义：对象在受到阶跃输入作用后，被控变量 y 开始变化很慢，后来才逐渐加快，最后又变慢，直至逐渐接近稳定值，称为容量滞后。 串联水槽的阶跃反应曲线 A 串联水槽的阶跃反应函数： 纯滞后和容量滞后尽管在本质 上不同，但实际上很难区分，同时存在时，常把两者结合起来，统称滞后时间τ，其值为纯滞后时间τ0与容量滞后时间τh的和 。 即： τ= τ0+ τh 总之：滞后的存在不利于控制。同样，对象控制通道的滞后也会影响控制质量，在设计和安装控制系统时，要尽量把滞后减少到最小。 ? T C A y(0) 0 y(?) ?y y(t) D B ?0 ?h 在被控对象上加入的输入信号为?u 本章作业 作业：8、 12 思考：4、10 、 11 P33 * * 过渡：从第2章开始，将对自动控制系统的各个环节，按被控对象、测量与变送装置、控制器、执行器的顺序逐个进行讨论。 备课备忘：这一章，张的幻灯片比教材要深入系统的多。所以也没有综合进张幻灯片内容。 * * * * * * * Design a plan (test, control, how to control), properties of system, confirm the parameter of controller, Make a plan—optimization. New control system—forecast, ratiocinate, feedback Computer simulation—Aspen plus—Chemical engineering tool Bug detection, diagnose * materials balance, energy balance, momentum balance, phase balance, characteristic equation of equipment, law of chemical reaction, Circuit basic law. * * 适当配合板书。 * * * * * * * * * * * * 第二章 过程特性及其数学模型Chapter 2 process characteristic and mathematic model 纲 要 第一节 化工过程的特点及其描述方法 1. Characteristic and description methods of chemical process 第二节 对象数学模型的建立 2. Construction of objects model 第三节 描述对象特性的参数 3. Parameters of objects characteristic 基本要求： 1、了解建立过程数学模型的意义及数学模型的建立方法； 2、掌握用机理建模的方法建立简单对象的数学模型； 3、掌握表征被控对象特征的三个参数的物理意义及对控制质量的影响； 4、了解被控对象特性的实验测定方法； 化工生产中常见的对象: 反应器、换热器、精馏塔、流体输送设备、气源、热源、动力设备等。(.reactor, heat exchanger, rectify column, fluid transportation equipment, gas source, heat source, power equipment). 研究对象特性的意义: 控制系统的设计；投运；调试。 (design, commissioning, debug) 数学模型的含义: 用数学方法描述对象输入量与输出量之间的关系，对象特性的数学描述也称为对象的数学模型。 (Relation between input and output) 第一节 化工过程的特点及其描述方法 几个术语： 由对象的输入变量到输出变量的信号变量称为通道(channel) 控制作用到被控变量的信号联系称为控制通道 干扰作用至被控变量的信号联系称为干扰通道 (输入变量) 控制作用 被控变量(输出变量) 干扰作用 (输入变量) 控制对象 控制通道 干扰通道 对象的输入量与输出量 数学模型及其分类：分为动态与静态两种。 静态模型：描述对象在静态时，输入量与输出量之间的关系。 动态模型：描述对象在输入量改变后，输出量的变化情况。 动态是静态基础上的发展，而静态是动态的特例。 注意： 用于控制的数学模型：确定控制效果。 用于工艺设计的数学模型：确定设备结构