第二章调节对象的特性 §2.1化工对象的特点及其描述方法 ●调节效果取决于调节对象(内因)和调 节系统(外因)两个方面 ⊙外因只有通过内因起作用,内因是量 效果的决定因素 ●设计调节系统的前提是:正确掌握工艺 系统调节作用(输入)与调节结果(输 出)之间的关系——对象的特性
第二章 调节对象的特性 §2.1 化工对象的特点及其描述方法 ⚫ 调节效果取决于调节对象（内因）和调 节系统（外因）两个方面。 外因只有通过内因起作用，内因是最终 效果的决定因素。 ⚫ 设计调节系统的前提是：正确掌握工艺 系统调节作用（输入）与调节结果（输 出）之间的关系——对象的特性
对象特性的分类与研究方法 ●所谓研究对象的特性,就是用数学的方法来描述 出对象输入量与输出量之间的关系数学建模 对象的数学模型:对象特性的数学描述; ●对象的数学模型可以分为静态数学模型和动态数 学模型 静态数学模型描述的是对象在稳定时(静态)的输入 与输出关系; 动态数学模型描述的是在输入量改变以后输出量跟随 变化的规律; 动态数学模型是更精确的模型,静态数学模型是动态 数学模型在对象达到平衡时的特例
对象特性的分类与研究方法 ⚫ 所谓研究对象的特性，就是用数学的方法来描述 出对象输入量与输出量之间的关系——数学建模。 – 对象的数学模型：对象特性的数学描述； ⚫ 对象的数学模型可以分为静态数学模型和动态数 学模型。 – 静态数学模型描述的是对象在稳定时（静态）的输入 与输出关系； – 动态数学模型描述的是在输入量改变以后输出量跟随 变化的规律； – 动态数学模型是更精确的模型，静态数学模型是动态 数学模型在对象达到平衡时的特例
系统的动态特性 对象受到干扰作用或调节作用后,被调参数跟随 变化规律。 ●研究系统动态特性的核心是:寻找系统输入与输 出之间的(函数)规律。 系统输入量:干扰作用、调节作用 系统输出量:系统的主要被调参数、副作用 数学模型的表示方法 参量模型:用曲线、图表表示的系统输入与输出量之 间的关系; 参量模型:用数学方程式表示的系统输入与输出量之间 的关系
系统的动态特性 ⚫ 对象受到干扰作用或调节作用后，被调参数跟随 变化规律。 ⚫ 研究系统动态特性的核心是：寻找系统输入与输 出之间的（函数）规律。 – 系统输入量：干扰作用、调节作用 – 系统输出量：系统的主要被调参数、副作用 ⚫ 数学模型的表示方法： – 非参量模型：用曲线、图表表示的系统输入与输出量之 间的关系； – 参量模型：用数学方程式表示的系统输入与输出量之间 的关系
对象动态特性的研究方法 理论分析 根据系统工艺实际过程的数质量关系,分 析计算输入量与输出量之间的关系 实验研究 有些系统的输入与输出之间的关系是比较 难以通过计算来获得的。需要在实际系统或实 验系统中,通过一组输入来考察输出的跟随变 化规律——反映输入与输出关系的经验曲线和 经验函数关系
对象动态特性的研究方法 ⚫ 理论分析 根据系统工艺实际过程的数质量关系，分 析计算输入量与输出量之间的关系。 ⚫ 实验研究 有些系统的输入与输出之间的关系是比较 难以通过计算来获得的。需要在实际系统或实 验系统中，通过一组输入来考察输出的跟随变 化规律——反映输入与输出关系的经验曲线和 经验函数关系
§2.2对象理论数学模型的建立 阶对象: 系统输入、输出关系(动态特性)可以用 一阶微分方程来表示的控制对象 积分对象 系统动态特性可以用一阶积分方程来表示 的控制对象 二阶对象: 系统动态特性可以用二阶微分方程来表示 的控制对象
§2.2 对象理论数学模型的建立 ⚫ 一阶对象： 系统输入、输出关系（动态特性）可以用 一阶微分方程来表示的控制对象。 ⚫ 积分对象 系统动态特性可以用一阶积分方程来表示 的控制对象。 ⚫ 二阶对象： 系统动态特性可以用二阶微分方程来表示 的控制对象