主要内容

化学反应器的情节线性系统特征

这个例子展示了如何阴谋的线性化模型®在特定条件下仿真模型。金宝app金宝app仿真软件控制设计™软件提供了块,可以添加到仿真软件模型在模拟计算和绘制线性系统。在本例中,您计算和情节的线性化模型不断搅拌化学反应器。具体地说,您线性化反应器模型,因为它通过不同的操作点的转换。

化学反应器模型

打开模型的化学反应金宝app器模型。

open_system (“scdcstr”)

反应堆有三个输入和两个输出。

  • FeedCon0,FeedTemp0,冷却液温度块模型饲料的浓度、进料温度和冷却液温度输入,分别。

  • TCA港口的装运箱反应器温度和残余浓度输出块模型,分别。

这个例子着重于冷却液温度的反应,冷却液温度残留浓度,CA当进料浓度和进料温度是常数。

在反应堆建模的更多信息,参见[1]。

情节反应堆线性响应

反应器模型包含一个波德图块的仿真软件控制设计线性分析情节图书馆。金宝app块配置:

  • 一个线性化的输入在冷却剂的温度冷却液温度

  • 线性化输出的残余浓度CA

波德图块被配置为执行线性化的边缘上升一个外部触发信号。线性化触发信号块计算触发信号并产生一个前沿的残余浓度满足下列条件中的任何一个。

  • 的稳态值2

  • 在一个狭窄的范围内约5

  • 的稳态值9

查看波德图块配置,双击。

查看在模拟块的波德图,你必须打开绘图窗口前模拟模型。为此,单击展示图

模拟模型。

sim卡(“scdcstr”)

波德图显示了线性反应堆三个操作点对应的触发信号线性化产生的触发信号。

  • 在5秒,线性化是低残留浓度。

  • 在38秒,线性化是一个高残留浓度。

  • 在27秒,线性化是反应堆从低到高残留浓度的转换。

线性化在低和高残留浓度相似,但在转换过程中线性化有显著不同的直流增益和相位特征。在低频率,相位相差180度,表明存在一个不稳定极或零。

日志反应堆线性响应

你可以节省工作空间的计算线性系统模型。为此,使用的参数日志记录块的选项卡。

对于这个示例,波德图块被配置为保存计算反应在MATLAB®工作区LinearReactor结构。

LinearReactor
LinearReactor =结构体字段:时间:[3 x1双]价值观:[1 x1x3x1 ss] blockName:“scdcstr /波德图”

在这种结构中,字段存储LTI状态空间模型的线性系统为一个数组。有关更多信息,请参见模型阵列。相应的仿真时间的线性化登录时间字段。

得到线性模型计算。

P1 = LinearReactor.values (:: 1);P2 = LinearReactor.values (:: 2);P3 = LinearReactor.values (:: 3);

线性系统的波德图27秒的时候,当反应堆转换从低到高残留浓度,表明该系统可以稳定。为了证实这一结果,显示zero-pole-gain格式的线性系统。

zpk (P1) zpk (P2) zpk (P3)
ans =从输入“冷却剂温度”输出“装运箱/ 2”:-0.1028 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (s ^ 2 + 2.215 + 2.415)连续时间零/钢管/增益模型。ans =从输入“冷却剂温度”输出“装运箱/ 2”:-0.07514 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (s + 0.7567) (s - 0.3484)连续时间零/钢管/增益模型。ans =从输入“冷却剂温度”输出“装运箱/ 2”:-0.020462 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (s + 0.8542) (s + 0.7528)连续时间零/钢管/增益模型。

关闭仿真软件模型。金宝app

bdclose (“scdcstr”)

参考

[1]Seborg,戴尔,托马斯•埃德加和邓肯Mellichamp。过程动力学和控制,第二版。约翰威利& Sons,有限公司,2006年版。

另请参阅

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