第二章工業(yè)過程數(shù)學模型的建立

1、 2、平衡關系 、 只有流入量 流出量保持平衡時，對象才處于平衡狀態(tài)。 只有流入量=流出量保持平衡時，對象才處于平衡狀態(tài)。 流入量 流出量保持平衡時 平衡關系一旦破壞，必然反映在某一個量的變化上。例如 液位變 平衡關系一旦破壞，必然反映在某一個量的變化上。例如:液位變 化反映了物質平衡遭到破壞，溫度變化反映的是熱量平衡遭到破壞。 化反映了物質平衡遭到破壞，溫度變化反映的是熱量平衡遭到破壞。 工業(yè)生產(chǎn)中，平衡關系的破壞難以避免， 工業(yè)生產(chǎn)中，平衡關系的破壞難以避免，所以經(jīng)常需要控制流入量 或流出量，通常由執(zhí)行器 調節(jié)閥）來控制某種流體的流量。 執(zhí)行器（ 或流出量，通常由執(zhí)行器（調節(jié)閥）來控制某種

2、流體的流量。 靜態(tài)物料(或能量 平衡關系-單位時間內進入被控過程的 靜態(tài)物料 或能量平衡關系 單位時間內進入被控過程的 或能量 平衡關系 物料(或能量 等于單位時間內從被控過程流出的物料(或能量 或能量等于單位時間內從被控過程流出的物料 或能量。 物料 或能量 等于單位時間內從被控過程流出的物料 或能量 。這 時被控過程處于穩(wěn)定工況，各種狀態(tài)變量與參數(shù)都穩(wěn)定不變。 時被控過程處于穩(wěn)定工況，各種狀態(tài)變量與參數(shù)都穩(wěn)定不變。 動態(tài)物料(或能量 平衡關系-單位時間內被控過程流入量 或能量平衡關系 動態(tài)物料 或能量 平衡關系 單位時間內被控過程流入量 與流出量之差等于被控過程內部存儲量的變化率。 與流出

3、量之差等于被控過程內部存儲量的變化率。 單位時間內物質/能量流入量 單位時間內物質 單位時間內物質 能量流入量單位時間內物質 能量流出量 能量流入量 單位時間內物質/能量流出量 被控過程內部物質/能量存儲量的變化率 被控過程內部物質 能量存儲量的變化率 2011-12-20 3、流入流出量與輸入輸出量的區(qū)別 、 理解流入流出量，才能正確理解被控過程動態(tài) 理解流入流出量， 特性的實質， 特性的實質，物質或能量的平衡關系是反應過 程特性的基本關系，也是機理法建模的基礎。 程特性的基本關系，也是機理法建模的基礎。 在控制系統(tǒng)方框圖中， 在控制系統(tǒng)方框圖中，無論是流出量還是流出 量只要是引起被調量變化的原因， 量只要是引起被調量變化的原因，就是被控對 象的輸入量（擾動輸入）。 象的輸入量（擾動輸入）。 2011-12-20 二、機理法建模步驟 輸入輸出量之間的關系 物理概念清楚， 白箱模型” 物理概念清楚，“白箱模型” 內部狀態(tài)與輸入輸出的關系 1、根據(jù)建模過程和模型使用目的做出合理的假設 2、根據(jù)被控過程內在機理建立數(shù)學模型 主要依據(jù)： 主要依據(jù)：物質或能量的動態(tài)平衡關系 單位時間內流入量-單位時間流出量= 單位時間內流入量-單位時間流出量=被控過程內部物質或 能量的存儲量的變化率 3、簡化處理： 盡可