主题:『基础四』二氧化碳超临界流体萃取概述及其它~~

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控制理论 过程控制理论有经典控制理论和现代控制理论两种。经典控制理论是以线性常系数微分方程描述系统为出发点而发展起来的。一般以获得振荡的动态过程为原则,并规定动态过程的一些特征为质量指标:如动态过程中超过新稳态值的量为超调量;偏离原稳态值的最大偏离量为最大偏差;连续两次偏差峰值之比为衰减比;偏差衰减到最大量的95%所需的时间为过渡时间;若振荡后达到的稳态值与开始时的不相同,两个稳态值的差就称余差。由于这些指标不能直接表达为描述系统微分方程的组成部分,这一理论不能按数学方法直接设计理想的控制系统,需要一个凑试过程。但是,这种方法可以较严格地分析系统的控制质量。从线性常系数微分方程式的性质出发,得到两种分析方法:即根轨迹法和频率法。前者是按特征根随控制强度变化的轨迹进行评价的方法;后者应用输入为正弦波时,稳定后输出也是同频正弦波的性质,用输入和输出幅值比及相位差来评价动态品质。这种输入和输出幅值比和相位差随频率变化的规律称频率特性,一般用频率特性与质量指标的关系分析系统。因为一个微分方程只有一个因变量,故经典控制理论仅限于处理单变量的控制系统。
在60年代兴起的现代控制理论,采用能表征微分方程组的矩阵方程式描述系统,并用函数的形式表达各种新的控制指标,因而可以通过严格的运算进行系统的分析和设计。若使系统设计得满足一个控制指标的极值(极大或极小)时,就得到所谓的最优控制。由于现代控制理论克服和补充了经典控制理论中的很多缺陷,并能用于多变量系统,故在化工过程控制中得到了很好的应用。
应用 在工艺成熟的生产过程中,化工过程控制是提高产量和质量、节约原料和能源、改善劳动强度和节省劳力等方面有力的手段。中国近年来在控制规律、控制方案、实施技术以及大规模的集中控制方面,从借用、开发、到创新都做了不少工作,有一定数量的成功典型,经济效益也比较显著。近年来,还开始运用数学模型方法,探讨和推广现代控制理论在化工过程控制中的应用,已有一些创见性的成果。结合微型计算机的推广应用,不少项目开展了计算机控制和调度管理的研究,有些已经取得了成功,使生产的技术水平和经济效益都有较大的提高。
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