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第一节 化工过程的特点及其描述措施
化工自动控制系统由被控对象和自动化妆置（测量变送装置、控制器、执行器）构成(两在部分，四个环节）
系统控制的质量与构成系统的每一环节的特性均有亲密的关系
化工中常见的对象有：容器、换热器、流体输送设备（泵、风机）、反应器、精馏塔。
只有充足理解对象特性，才能设计出合理高效的自动控制系统
被控
对象
自动化
装置
第一节 化工过程的特点及其描述措施
自动控制的效果取决于被控对象（内因）和控制装置（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原因。
设计调整控制系统的前提是：对的掌握工艺系统调整作用（输入）与调整成果（输出）之间的关系——对象的特性。
所谓研究对象特性就是用数学的措施描述对象输入量与输出量之间的关系
这种对象特性的数学描述就称为对象的数学模型
输入量？？
操纵变量＋多种各样的干扰变量
研究对象输入量与输出量之间的关系
输出量？
被控变量
一、研究对象特性的内容、目的和措施
——将被控变量看作对象的输出（输出变量），将干扰作用和控制作用看作对象的输入（输入变量）
⑴ 在输入作用下，被控变量（输出变量）y（t）从一种稳态到另一种稳态变化了多少。用放大系数K描述。
⑵ 在输入作用下，被控变量（输出变量）与否立即变化，用滞后时间τ描述。
⑶ 输入作用下，被控变量（输出变量） y（t）从一种稳态到另一种稳态变化快慢怎样，用时间常数T描述。
2．目的：
⑴是选择控制方案的根据
⑵是控制器参数整定的根据
3．措施 数字分析法
试验测定法
二、对象特性的分类与研究措施
所谓研究对象的特性，就是用数学的措施来描述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期（静态）的输入与输出关系；——静态特性
动态数学模型描述的是在输入量变化后来输出量跟随变化的规律；——动态特性
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。
第二节 对象数学模型的建立
机理建模——根据物料、能量平衡、化学反应、传热传质等基本方程，从理论上来推导出输入与输出的数学关系式，建立数学模型。
由于工业对象往往都非常复杂，物理、化学过程的机理一般不能被完全理解，并且线性的并不多，再加上分布元件参数（即参数是时间与位置的函数）较多，一般很难完全掌握系统内部的精确关系式。此外，在机理建模过程中，往往还需要引入恰当的简化、假设、近似、非线性的线性化处理等，而有时这些假设与实际生产有较大差距，因而机理建模仅合用于部分相对简单的系统。
建模的措施：机理建模、试验建模、混合建模
第二节 对象数学模型的建立
试验建模——在所要研究的对象上，人为的施加一种输入作用，然后用仪表登记表征对象特性的物理量随时间变化的规律，得到一系列试验数据或曲线。这些数据或曲线就可以用来表达对象特性。
这种应用对象输入输出的实测数据来决定其模型的措施，一般称为系统辨识。其重要特点是把被研究的对象视为一种黑箱子，不管其内部机理怎样，完全从外部特性上来测试和描述对象的动态特性。有时，为深入分析对象特性，可对这些数据或曲线进行处理，使其转化为描述对象特性的解析体现式。
对象特性的试验建模
——在被控对象上人为加入输入量，登记表征对象特性的输出量随时间的变化规律。
被控对象
输入量
输出量
系统辨识
对象模型
阶跃信号
脉冲信号
伪随机信号
……
表格数据
响应曲线
……
加测试信号前，规定系统尽量保持稳定状态，否则会影响测试成果；
输入量/输出量的起始时间是相似的，起始时间是输入量的加入时间，输出量的响应曲线也许滞后于输入量的响应，其原因是纯滞后或容量滞后；
在测试过程中尽量排除其他干扰的影响，以提高测量精度；
在相似条件下反复测试多次，以抽取其共性；
在测试和记录的过程中，应持续到输出量达到新的稳态值；
许多工业对象不是真正的线性对象，由于非线性关系，对象的放大倍数是可变的，因此作为测试对象的工作点应当选择正常的工作状态（一般规定运行在额定负荷、正常干扰等条件下）。
对象特性的试验建模