對象數(shù)學(xué)模型的建立的目的
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建立被控對象的數(shù)學(xué)模型,其主要目的有:(1)控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)對被控對象特性的全面和深人地了解,是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。例如控制系統(tǒng)中被控變量及檢測點(diǎn)的選擇、操縱變量的確定、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的確定等都與被控對象的特性有關(guān)。
(2)控制系統(tǒng)的調(diào)試和控制器參數(shù)的確定為了使控制系統(tǒng)能安全投運(yùn)并進(jìn)行必要的調(diào)試,必須對被控對象的特性有充分的了解。另外,在控制器控制規(guī)律的選擇及控制器參數(shù)的確定時(shí),也離不開對被控對象特性的了解。
(3)制定工業(yè)過程操作優(yōu)化方案操作優(yōu)化往往可以在基本不增加投資與設(shè)備的情況下,獲取可觀的經(jīng)濟(jì)效益,這樣一個(gè)命題的解決離不開對被控對象特性的了解,而且主要是依靠對象的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型。
(4)新型控制方案及控制策略的確定在用計(jì)算機(jī)構(gòu)成一些新型控制系統(tǒng)時(shí),往往離不開被控對象的數(shù)學(xué)模型,例如預(yù)測控制、推理控制、前饋動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)榷际窃谝阎獙ο髷?shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上才能進(jìn)行的。
(5)計(jì)算機(jī)仿真與過程培訓(xùn)系統(tǒng)利用開發(fā)的數(shù)學(xué)模型和系統(tǒng)仿真技術(shù),使操作人員有可能在計(jì)算機(jī)上對各種控制策略進(jìn)行定量的比較與評定,有可能在計(jì)算機(jī)上仿效實(shí)際的操作,從而高速、安全、低成本地培訓(xùn)工程技術(shù)人員和操作工人,有可能制定大型設(shè)備啟動(dòng)和停車的操作方案。
(6)設(shè)計(jì)工業(yè)過程的故障檢測與診斷系統(tǒng)利用開發(fā)的數(shù)學(xué)模型可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)工業(yè)過程中控制系統(tǒng)的故障及其原因,并能提供正確的解決途徑。
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