系統(tǒng)模型建模方法探索及實踐

陳大廣 楊國詩 周全

摘要：系統(tǒng)建模是設(shè)計控制系統(tǒng)首先要完成的工作，其工作對控制系統(tǒng)的控制算法的選取，控制設(shè)備的選用具有指導(dǎo)性作用.本文以某公司中型高爐為例，分別說明系統(tǒng)建模的方法、模型結(jié)構(gòu)的確定、模型參數(shù)的求取及驗證仿真過程等.充分展示了建立不同控制對象的模型建立及驗證的方法過程，為工程技術(shù)人員設(shè)計控制系統(tǒng)，提供一定的方法支撐.

關(guān)鍵詞：建模;高爐頂壓;仿真

中圖分類號：TP311.13? 文獻標(biāo)識碼：A? 文章編號：1673-260X（2019）02-0043-03

建立被控過程對象的數(shù)學(xué)模型的目的在于：為設(shè)計過程控制系統(tǒng)、整定控制器參數(shù)提供依據(jù);指導(dǎo)生產(chǎn)工藝及其設(shè)備的選型;被控過程及新型控制策略的仿真分析和研究;工業(yè)過程的故障檢測與診斷系統(tǒng)設(shè)計.

1 系統(tǒng)建模方法

被控過程的數(shù)學(xué)模型描述過程的輸入變量與輸出變量之間的定量關(guān)系.這里，輸入變量包括作用于過程的控制作用和干擾作用;輸出變量為過程的被控變量.輸入變量到輸出變量的信號聯(lián)系稱為通道.其中，控制作用到輸出變量的信號聯(lián)系為控制通道;干擾作用到輸出變量的信號聯(lián)系為干擾通道.

模型的建立途徑可分為解析法和實驗辨識兩大類，亦可將兩者結(jié)合起來[1].

1.1 機理演繹法

機理演繹法又被稱為解析法或是白箱法.它是根據(jù)被控對象或過程的內(nèi)在機理，運用已知的靜態(tài)和動態(tài)平衡關(guān)系，用數(shù)學(xué)推理方法來建立數(shù)學(xué)模型的方法.該方法的特點是在系……