主要内容

绘制化学反应器的线性系统特征

该示例显示如何在模拟期间在特定条件下绘制模拟模型的线性化。金宝appSimu金宝applink Control Design软件提供块,您可以在模拟期间添加到Simulink模型以计算和绘制线性系统。在该实施例中,在通过不同的操作点转换的电抗器过渡时,计算并绘制连续搅拌的化学反应器的线性系统并绘制。

化学反应器模型

打开化学反应器的S金宝appimulink模型:

Open_System('scdcstr'

电抗器有三个输入和两个输出:

  • FeedCon0.FeedTemp0.冷却液温度阻止分别模拟进料浓度,进料温度和冷却剂温度输入。

  • T.加利福尼亚州港口Cstr.块模型分别模拟反应器温度和剩余浓度输出。

此示例侧重于冷却液温度的响应,冷却液温度剩余浓度,加利福尼亚州,当饲料浓度和进料温度是恒定的时。

有关建模反应堆的更多信息,请参阅Seborg,D.E.等人,“过程动态和控制”,第2号,Wiley,PP.34-36。

绘制反应堆线性响应

反应器模型包含一个BODE PLOT.来自Simulink控制设计线金宝app性分析图库的块。该块配置为:

  • 冷却剂温度下的线性化输入冷却液温度

  • 残留浓度的线性化输出加利福尼亚州

该块还被配置为在外部触发信号的上升沿执行线性化。触发信号被计算在线性化触发信号当残留浓度为:时产生上升沿的块:

  • 在稳定的状态值2

  • 在5左右的狭窄范围内

  • 处于9的稳定状态值

双击BODE PLOT.块允许您查看块配置。

点击显示情节在“块参数”对话框中,将打开一个Bode绘图窗口,该窗口显示计算的线性系统的响应冷却液温度加利福尼亚州。要计算线性系统并查看其响应,请使用以下之一模拟模型:

  • 点击跑步Bode绘图窗口中的按钮。

  • 选择仿真>运行在Simuli金宝appnk模型窗口中。

  • 键入以下命令:

SIM('scdcstr'

BODE图在对应于中定义的触发信号的三个操作点处显示线性化反应器。线性化触发信号堵塞:

  • 在5秒,线性化是为了低残留浓度。

  • 在38秒,线性化是高剩余浓度。

  • 在27秒,线性化是反应器从低至高残留浓度的转变。

低残余浓度的线性化是相似的,但在过渡期间的线性化具有显着不同的DC增益和相位特性。在低频时,相位不同180度,表示存在不稳定杆或零。

记录反应堆线性响应

记录选项卡在BODE PLOT.块指定计算的线性系统保存为工作区变量。

线性系统被记录在结构中时间价值领域。

线性反应器
linearreaceR = struct with字段:时间:[3x1 double]值:[1x1x3x1 ss] blockname:'scdcstr / bode plot'

价值字段将线性系统存储为LTI状态空间系统的数组。有关更多信息,请参阅模型阵列

您可以通过索引来检索各个系统价值场地。

p1 = linearreacrecor.values(:,:1);p2 = linearreactor.values(:,:2);p3 = linearreacrector.values(::,3);

当反应器从低到高残留浓度的反应器转变时,线性系统的凸点图,表示系统可能是不稳定的。以极值零格式显示线性系统确认:

ZPK(P1)ZPK(P2)ZPK(P3)
ANS =从输入的“冷却液TEMP”输出“CSTR / 2”:-0.1028 ------------------------------------------------(S ^ 2 + 2.215s + 2.415)连续时间零/极/增益模型。ANS =从输入的“冷却液TEMP”输出“CSTR / 2”:-0.07514 -------------------(S + 0.7567)(S-0.3484)连续- 时间零/极/增益模型。ANS =从输入的“冷却液温度”输出“CSTR / 2”:-0.020462 -------------------(S + 0.8542)(S + 0.7528)连续- 时间零/极/增益模型。

关闭Simulink金宝app模型:

bdclose('scdcstr') 清除('linearreacctor''p1''p2''p3'

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