过程操纵system建模方法.ppt

第二章 过程控制系统建模方法;几个概念;研究并建立数学模型的目的;建模方法分类;2.1过程控制系统建模概念;数学建模的信息源可用图2.1表示;2.1.2过程控制系统建模的两个基本方法;(1) 机理法建模;(2) 测试法建模;2.2机理建模方法;单容对象的传递函数;各量定义;单容对象的传递函数;单容对象的传递函数;图2.3液位与流出量的关系图;单容对象的传递函数;自衡的定义;容量C;阻力R;(2) 电加热炉;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;(3) 压力对象;压力对象传递函数;2.2.2具有纯延迟的单容对象特性;2.2.3无自平衡能力的单容对象特性;2.2.4多容对象的动态特性;(1) 具有自平衡能力的双容对象;双容对象关系式;双容对象模型;特征方程的根;(2) 具有自平衡能力的多容对象;多容对象的传函;(3) 无自平衡能力的双容对象;无自平衡能力的双容对象;(4) 相互作用的双容对象;;双容对象对应的传递函数为;求传函方法;解微分方程;2.3测试建模方法;2.3.1对象特性的实验测定方法;2.3.2测定动态特性的时域法;分类;2.3.2.1输入信号选择及实验注意事项;2.3.2.2实验结果的数据处理;无自平衡过程传函;一阶惯性环节加纯延迟;(1) 确定K、T、τ的作图法;(2) 两点法;公式推导;转换成无量纲形式;联立;求解;二阶惯性环节加纯延迟;2.3.3测定动态特性的频域法;图2.21频率特性的相关测试原理图;测定动态特性的频域方法;测定动态特性的频域方法;画频率特性图;2.3.4测定动态特性的统计相关法;2.3.4.1平稳随机过程的概念;(1) 随机信号;(2) 平均值、均方值;(3) 平稳随机过程;(4) 自相关函数;(5) 互相关函数;(6) 功率谱密度;(7) 白噪声;2.3.4.2统计相关法的基本原理;线性系统输入响应与输入的关系示意图;线性系统输入信号分解为多个脉冲之和示意图;相关分析法求对象脉冲响应函数的方框图;2.3.4.3伪随机信号;M序列的Rxx(τ)波形;图2.27M序列及Rxx(τ);2.3.4.4用M序列作为测试信号来辨识对象的脉冲响应函数的步骤;2.3.4.5用M序列辨识对象的实例;图2.28测常压加热炉燃料量与炉膛温度之间的响应;图2.29试验记录曲线;图2.29试验记录曲线;图2.30互相关函数;图2.31过程的阶跃响应曲线;2.3.5最小二乘法;参数定义;图2.32 n个参数的线性系统;最小二乘法;最小二乘法;最小二乘法;最小二乘法;最小二乘法