第2章 被控过程的数学模型
2.1 概述
如前所述,一个过程控制系统由被控过程和检测控制仪表两部分组成。因此,系统的控制品质取决于被控过程和检测控制仪表的特性。由于过程控制仪表的特性是可以人为改变的,以适应不同被控过程的需要,因此,系统控制品质的优劣,主要取决于对生产工艺过程的了解和建立被控过程的数学模型。
2.1.1 建立被控过程数学模型的目的
归纳起来,建立被控过程数学模型的目的主要有下列几点:
1. 设计过程控制系统和整定调节器的参数
在设计过程控制系统时,选择控制通道,确定控制方案,分析质量指标,探讨最佳工况以及调节器参数的最佳整定值等,均以被控过程的数学模型为重要依据。尤其是实现生产过程的最优控制,若没有充分掌握被控过程的数学模型,就无法实现最优设计。
2. 指导生产工艺及其设备的设计
通过对生产工艺及其设备的数学模型的分析和仿真,可以确定有关因素对整个被控过程特性的影响,从而指导生产工艺及其设备的设计。
3. 对被控过程进行仿真研究
通过对被控过程数学模型进行仿真研究,在计算机上进行分析、计算,可获取代表或逼近真实过程的大量数据,为过程控制系统的设计和调试提供大量所需信息,从而降低设计成本和加快设计进度。
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