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前沿问题1： 分布参数 一. 分布参数存在的实际背景 ? 列管（长管）加热器（锅炉的过热器） 温度是位置的函数 ? 列管（长管）反应器 溶融指数、温度、压力都是位置的函数 ? 非均匀搅拌的罐式加热（反应）器 学习文档 二、分布参数过程的动态特性 与传递函数 微分方程为偏微分方程 一般单容过程的微分方程 y是时间的函数，y(t) 对于分布参数过程，y是位置l、时间t的函数y(l, t) 传递函数是s的超越方程，而不再是s的代数方程 学习文档 学习文档 分段分解为多个集中过程串联 以若干个集中参数去近似分布参数 以高阶微分方程替代高阶偏微分方程 传递函数以S的高阶代数方程替代超越方程 整体模拟法 以其输入输出响应曲线的总体特性为依据，按集中参数拟合出它的微分方程、传递函数 三、分布参数过程的分析处理方法 学习文档 一、过程增益不是常数（连续非线性） 单容水槽 前沿问题2：非线性 学习文档 根据进出水量平衡方程有： 单位时间内水槽内存储水量变化 =进水流量 - 出水流量 若R为线性阻力 在原始平衡点有 (1) (2) 学习文档 (1) - (2) ： 令 (3)式则可整理为 一般形式 ， ， 单容过程 ? 一阶微分方程，T，K为特征参数 学习文档 非线性方程根据流体力学定律，在大多数条件下阻力为 平衡方程 变成非线形微分方程 学习文档 用（6）代入（5）并减去（7）得 在工作点H0附近将阻力线性化，采用泰勒级数展开 (6) 在初始平衡点， (7) 而 学习文档 线性化后，可为系统分析带来方便 在工作点附近对非线性进行线性化处理是经常采用的方法 它只适用于工作点附近的小区域 增量方程为 令 整理后成为一般线性微分方程 学习文档 在某个工作点H0附近，放大倍数为： 而k1与输出侧阀门的开度有关，开度越大，放大倍数越小。即不同流出负荷下有不同增益。 学习文档 二、非连续性非线性 死区：输入在某一范围内变化，输出无响应 滞环：上行、下行时，同一输入对应不同输出 传输迟延：输出在一段时间之后复现输入的变化 饱和：当输入大于某一数值，输出不再变化 继电特性：界限值前后两种相反状态 学习文档 三. 处理方法 1.对非线性参数的变化进行补偿2.对非线性分段进行处理 学习文档 作业 1.课本(P94)1.12 2.课本(P95)1.14 3.课本(P95)1.16 4.如何做阶跃响应实验? 5.影响对象动态特性的主要特征参数有哪些？ 6.什么是飞升速度？什么是自平衡率？ 7.阶跃响应曲线和矩形脉冲曲线各有何特点？ 学习文档 * * * *