过程控制系统建模方法：数学模型与应用

本资源是一份关于“信息与通信过程建模和过程检测控制仪表系统建模方法”的PPT文件，主要探讨了过程控制系统的关键概念和技术。首先，被控过程被定义为正在进行中的生产工艺设备，其数学模型则是描述在输入作用下输出变化的函数关系。干扰可以分为内干扰（如调节器输出）和外干扰（非控制输入），它们在控制过程中起着关键作用，通过输入量与输出量之间的通道（包括控制通道、扰动通道）进行信号传输。 在单回路控制系统中，系统通常被划分为多输入单输出或多输入多输出两种类型，并通过流程图展示。控制策略如反馈调节器、前馈调节器以及复合控制系统的设计，涉及到测量变送器、调节阀等元件。数学模型的分类包括非参数模型，如曲线表示的阶跃响应、频率特性等，以及参数模型，如微分方程、传递函数等，这些模型用于过程优化、控制系统设计、调试、参数整定以及故障检测与诊断等任务。 建立数学模型的关键在于明确输入和输出变量，依赖于先验知识，并且需要利用实验数据。机理法建模，也称为分析法或理论建模，适用于简单过程，它基于过程内部机制和已知定律来构建模型。这种方法的优点在于可以在设计阶段就进行建模。除了机理法，还有测试法建模，即通过实际运行数据对模型进行验证和调整，确保模型的准确性和实用性。 这份PPT详细阐述了过程控制系统建模的重要性和方法，对于理解和设计复杂的工业过程控制具有很高的参考价值。通过掌握这些概念和技术，工程师们能够更好地设计、优化和维护工业生产过程中的自动化系统。