过程控制系统PPT课件-第二章工业过程数学模型

过程控制系统PPT课件-第二章工业过程数学模型Tag内容描述：<p>1、第二章: 工业过程数学模型,掌握内容,2.1 工业过程稳态数学模型 2.2 工业过程动态数学模型,过程的数学模型：过程特性的数学描述。 过程特性从稳态和动态两方面考察。 稳态指的是过程在输入和输出变量达到平稳状态下的行为。 动态指的是输出变量和状态变量在输入影响下的变化过程的情况。 动态特性是在稳态特性基础上的发展，稳态特性是动态特性达到平稳状态的特例。,2.1 工业过程稳态数学模型,稳态数学模型的用途： 被控变量与操纵变量的选择； 监测点位置的选择； 控制算法设计； 操作优化控制的设计。,2.1 工业过程稳态数学模型,机理建模。</p><p>2、过程控制技术,第二讲 被控对象的数学模型,2 过程控制系统的数学模型,所谓被控对象（或环节）的特性，就是被控对象（或环节）的输出变量与输入变量之间的关系。 其特性可以用关系曲线表示，具有直观、简单、明了的特点； 若用数学表达式来描述更具有普遍意义。,2 过程控制系统的数学模型,2.1被控对象的数学模型 数学模型 描述被控对象（或环节）特性的数学表达式称为被控对象（或环节）的数学模型； 描述过程。</p><p>3、过程控制技术,第二讲 被控对象的数学模型,2 过程控制系统的数学模型,所谓被控对象（或环节）的特性，就是被控对象（或环节）的输出变量与输入变量之间的关系。 其特性可以用关系曲线表示，具有直观、简单、明了的特点； 若用数学表达式来描述更具有普遍意义。,2 过程控制系统的数学模型,2.1被控对象的数学模型 数学模型 描述被控对象（或环节）特性的数学表达式称为被控对象（或环节）的数学模型； 描述过程。</p><p>4、过程控制系统 在过程控制系统的分析和设计中 过程的数学模型是极其重要的基础资料 一个过程控制系统的优劣 主要取决于对生产工艺过程的了解和建立过程的数学模型 引言 一 研究并建立数学模型的目的 1 设计过程控制系统和整定调节器参数 前馈控制最优控制参数整定 2 进行仿真试验研究 计算机计算分析节省成本加快进度 3 指导生产工艺设备的设计 破坏性试验指导工艺设计 4 培训运行操作人员 安全方便 数学。</p><p>5、过程控制系统,在过程控制系统的分析和设计中，过程的数学模型是极其重要的基础资料。一个过程控制系统的优劣，主要取决于对生产工艺过程的了解和建立过程的数学模型。,引言,一.研究并建立数学模型的目的,1.设计过程控制系统和整定调节器参数。前馈控制最优控制参数整定,2.进行仿真试验研究。计算机计算分析节省成本加快进度,3.指导生产工艺设备的设计。破坏性试验指导工艺设计,4.培训运行操作人员。安全方便。</p><p>6、课件,1,第二章控制系统组成及指标,简单控制系统是由一个被调量、一个控制量而且只用一个调节器、一个调节阀所组成的一个闭合回路。简单控制系统是最基本、最常见、应用最广泛的控制系统，约占控制回路的80以上。,课件,2,2.1控制系统组成2.2控制性能指标,课件,3,2.1控制系统组成,2.1.1控制系统组成2.1.2控制系统的方框图,课件,4,自动调节中的一些常用术语,1被调量（被控制量）表征。</p><p>7、,第二章控制系统的数学模型,在控制系统的分析设计中，首先要建立系统的数学模型。控制系统的数学模型是描述系统内部物理量（或变量）之间关系的数学表达式。静态数学模型，动态数学模型。建立控制系统数学模型的方法主要有两种：分析法和实验法本章研究用分析法建立系统的数学模型的方法。,.,自动控制原理中数学模型的形式：时域中常用的数学模型：微分方程、差分方程和状态方程；复数域中常用的数学模型：传递函数、结。</p><p>8、第二章控制系统的数学模型几个基本概念、 系统的数学模型是描述系统中各变量间关系的数学形式和方法静态系统中各变量的时间变化缓慢的时间导函数忽略动态系统系统中的变量时间对导函数不可忽略的系统动态系统数学模型的微分方程式稳态系统的物理参数不随时间变化的系统姆集总残奥仪表系统物理残奥仪表不随空间位置变化的系统注21操纵系统差分方程的建立22传递函数23操纵系统的分块图和传递函数24非线性方程的线性化、预备。</p><p>9、第二章 线性控制系统的数学模型,2.1 引言 2.2 输入/输出时间函数(微分方程)描述 2.3 输入输出传递函数描述 2.4 典型环节的传递函数 2.5 系统框图及其化简方法 2.6 控制系统的传递函数 2.7 信号流图和梅逊公式的应用,复习拉氏变换及拉氏反变换,2.1 引言,1. 控制系统数学模型的定义：是对实际物理系统的一 种数学抽象 广义理解：揭示控制系统各变量内在关系的数学解析表 达式或图形表示,2. 建立数学模型的目的：分析、校正、计算机仿真 控制系统,4常用数学模型表达形式： 时域：微分方程、差分方程、状态方程 复域：传递函数、动态结构图 频。</p><p>10、第二章自动控制系统的数学模型,数学模型:数学表达式微分方程差分方程状态方程等等第一节控制系统微分方程的编写一.线性元件的微分方程,列写微分方程的一般步骤,确定元件的input量和output量，并引入必要的中间变量根据物理或化学定律，列微分方程消去中间变量，得出元件的数学模型,m,F,k,x,弹簧-质量-阻尼器系统。</p><p>11、2020/9/6,机械工程,学时与学分：40/2.5,基本教学内容与学时安排 一绪论 4 学时 二自动控制系统的数学模型 6 学时 三时间响应分析 8 学时 四频率特性分析 8 学时 五系统的稳定性 8 学时 六系统的性能指标与校正 4 学时,2020/9/6,机械工程,二、自动控制系统的数学模型,2.0 基本概念 2.1 系统的微分方程 2.2 Laplace 变换及系统传递函数 2。</p><p>12、1 第二章自动控制系统的数学模型 2 内容提要 第一节列写系统微分方程式的一般方法第二节非线性数学模型的线性化第三节传递函数第四节系统框图及其等效变换第五节控制系统的传递函数第六节信号流图和梅逊公式的应用 3 研究一个自动控制系统 除了对系统进行定性分析外 还必须进行定量分析 进而探讨改善系统稳态和动态性能的具体方法 系统在运动过程中各变量之间的相互关系 既定性又定量地描述了整个系统的动态过程 因。</p><p>13、2020/6/26,机械工程,1,第4讲 -(2),方块图的简化等效变换 信号流图及Masons Gain Formula,2020/6/26,机械工程,2,第二章 控制系统的数学模型,2.1 引言 2.2 时域数学模型 2.3 频域数学模型 2.4 信号流图与梅逊公式 ,2020/6/26,机械工程,3,2.4.4 方块图的简化等效变换 为了由系统的方块。</p><p>14、第二章控制系统的数学模型,本章知识点：线性系统的输入输出传递函数描述建立机电系统数学模型的机理分析法传递函数的定义与物理意义典型环节的数学模型框图及化简方法信号流程图与梅逊公式应用非线性数学模型的小范围线性化,第一节线性系统的输入/输出时间函数描述,物理模型任何元件或系统实际上都是很复杂的，难以对它作出精确、全面的描述，必须进行简化或理想化。简化后的元件或系统称为该元件或系统的物理模型。简化。</p><p>15、第二章控制系统的数学模型 本章知识点 线性系统的输入 输出传递函数描述建立机电系统数学模型的机理分析法传递函数的定义与物理意义典型环节的数学模型框图及化简方法信号流程图与梅逊公式应用非线性数学模型的小范。</p>