过程控制方法ppt
合集下载
过程控制系统设计ppt课件
1、控制装置
简单的过程控制系统可以选择单回路控制器， 对于比较复杂的系统需要用计算机控制。
测控精技品术课与件 仪器系
11
用于过程控制的计算机控制设备多采用DCS （集散控制系统）或PLC（可编程序控制器）。
模拟量控制回路较多，开关量较少的过程控 制系统宜采用DCS控制；
模拟量控制回路较少，开关量较多的过程控 制系统宜采用PLC控制。
测控精技品术课与件 仪器系
15
2．雷诺数 管道内流量小时，压差与流量成正比；流量
变大后，压差大致与流量的平方成正比。
在压差与流量成正比的范围内，流体的流动 状态为层流；
在压差与流量的平方成正比的范围内，流体 的流动状态为紊流。
从层流到紊流的分界线不仅与流量有关，而 且与流体的密度、粘度和管道内径有关。
测控精技品术课与件 仪器系
5
2．输入变量
两类：控制（或操作）变量、扰动变量。 控制（或操作）变量：由操作者或控制机构调节的变量。 选择的基本原则为 ： (1) 选择对所选定的被控变量影响较大的输入变量作为控制变量 (2) 选择变化范围较大的输入变量作为控制变量，以便易于控制； (3) 在此的基础上选择对被控变量作用较快的输入变量作为控制 变量，使控制的动态响应较快；
第三章 过程控制系统设计
est
精品课件
1
3 过程控制系统设计
主要内容
➢过程控制的设计任务、步骤和系统设计 方法
➢流量计和调节阀的计算方法
测控精技品术课与件 仪器系
2
3.1 过程控制系统设计步骤
➢过程控制的目标与任务:通过对系统的设计 来完成。
➢具体步骤:
1．根据工艺要求和控制目标确定系统变量 2．建立数学模型 3．确定控制方案 4．选择件设备 5．选择控制算法，进行控制器设计 6．软件设计 7. 设备安装、调试与整定、运行
简单的过程控制系统可以选择单回路控制器， 对于比较复杂的系统需要用计算机控制。
测控精技品术课与件 仪器系
11
用于过程控制的计算机控制设备多采用DCS （集散控制系统）或PLC（可编程序控制器）。
模拟量控制回路较多，开关量较少的过程控 制系统宜采用DCS控制；
模拟量控制回路较少，开关量较多的过程控 制系统宜采用PLC控制。
测控精技品术课与件 仪器系
15
2．雷诺数 管道内流量小时，压差与流量成正比；流量
变大后，压差大致与流量的平方成正比。
在压差与流量成正比的范围内，流体的流动 状态为层流；
在压差与流量的平方成正比的范围内，流体 的流动状态为紊流。
从层流到紊流的分界线不仅与流量有关，而 且与流体的密度、粘度和管道内径有关。
测控精技品术课与件 仪器系
5
2．输入变量
两类：控制（或操作）变量、扰动变量。 控制（或操作）变量：由操作者或控制机构调节的变量。 选择的基本原则为 ： (1) 选择对所选定的被控变量影响较大的输入变量作为控制变量 (2) 选择变化范围较大的输入变量作为控制变量，以便易于控制； (3) 在此的基础上选择对被控变量作用较快的输入变量作为控制 变量，使控制的动态响应较快；
第三章 过程控制系统设计
est
精品课件
1
3 过程控制系统设计
主要内容
➢过程控制的设计任务、步骤和系统设计 方法
➢流量计和调节阀的计算方法
测控精技品术课与件 仪器系
2
3.1 过程控制系统设计步骤
➢过程控制的目标与任务:通过对系统的设计 来完成。
➢具体步骤:
1．根据工艺要求和控制目标确定系统变量 2．建立数学模型 3．确定控制方案 4．选择件设备 5．选择控制算法，进行控制器设计 6．软件设计 7. 设备安装、调试与整定、运行
《过程控制工程》课件
详细描述
反馈控制原理基于负反馈机制，通过传感器检测系统输出，并将其与期望输出进行比较，产生一个误差信号。控 制器根据误差信号调整系统输入，以减小实际输出与期望输出之间的偏差。这种控制方式具有快速响应、抗干扰 能力强等优点。
前馈控制原理
总结词
前馈控制原理是一种开环控制系统，通过预先对扰动因素进行补偿，来减小其 对系统输出的影响。
执行器分为电动、气动和液压等类型，根据被控对象的特性选择合适的执行器， 以实现精确的控制效果。
传感器
传感器是过程控制系统中的测量元件，用于检测被控对象的 参数并将其转换为电信号或数字信号。
传感器的类型包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等 ，它们的选择直接影响系统的测量精度和控制效果。
过程单元
系统仿真
总结词
系统仿真是在计算机上模拟实际生产过 程，用于评估和比较不同控制策略的效 果。
VS
详细描述
系统仿真通过模拟生产过程中各个工艺变 量的变化，可以预测系统在不同控制策略 下的行为。通过比较不同控制策略的效果 ，可以找到最优的控制方案。系统仿真还 可以用于培训操作人员，提高其对系统的 理解和操作能力。
02
过程控制系统的基本组 成
控制器
控制器是过程控制系统的核心，用于 接收来自传感器的输入信号，并根据 设定值与实际值的偏差产生控制输出 。
控制器的类型包括比例控制器、积分 控制器和微分控制器等，它们通过不 同的控制算法来调整执行器的输出， 以实现系统的稳定和优化。
执行器
执行器是过程控制系统的执行机构，根据控制器的输出信号来调节被控对象的参 数。
详细描述
集成化控制系统将生产过程中的各种设备和系统进行集成，实现数据共享、信息交互和协同工作，提高生产过程 的整体协调性和效率。同时，集成化控制系统还有助于降低能源消耗和减少环境污染，促进可持续发展。
反馈控制原理基于负反馈机制，通过传感器检测系统输出，并将其与期望输出进行比较，产生一个误差信号。控 制器根据误差信号调整系统输入，以减小实际输出与期望输出之间的偏差。这种控制方式具有快速响应、抗干扰 能力强等优点。
前馈控制原理
总结词
前馈控制原理是一种开环控制系统，通过预先对扰动因素进行补偿，来减小其 对系统输出的影响。
执行器分为电动、气动和液压等类型，根据被控对象的特性选择合适的执行器， 以实现精确的控制效果。
传感器
传感器是过程控制系统中的测量元件，用于检测被控对象的 参数并将其转换为电信号或数字信号。
传感器的类型包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等 ，它们的选择直接影响系统的测量精度和控制效果。
过程单元
系统仿真
总结词
系统仿真是在计算机上模拟实际生产过 程，用于评估和比较不同控制策略的效 果。
VS
详细描述
系统仿真通过模拟生产过程中各个工艺变 量的变化，可以预测系统在不同控制策略 下的行为。通过比较不同控制策略的效果 ，可以找到最优的控制方案。系统仿真还 可以用于培训操作人员，提高其对系统的 理解和操作能力。
02
过程控制系统的基本组 成
控制器
控制器是过程控制系统的核心，用于 接收来自传感器的输入信号，并根据 设定值与实际值的偏差产生控制输出 。
控制器的类型包括比例控制器、积分 控制器和微分控制器等，它们通过不 同的控制算法来调整执行器的输出， 以实现系统的稳定和优化。
执行器
执行器是过程控制系统的执行机构，根据控制器的输出信号来调节被控对象的参 数。
详细描述
集成化控制系统将生产过程中的各种设备和系统进行集成，实现数据共享、信息交互和协同工作，提高生产过程 的整体协调性和效率。同时，集成化控制系统还有助于降低能源消耗和减少环境污染，促进可持续发展。
第八章化工过程自动控制ppt课件
在化工流程的实际控制中，经常遇到一些干扰变量多、大滞后等问题， 对控制回路的控制算法提出了挑战。
8.2 化工单元操作常见的控制方案 一、离心泵出口流量控制
1、离心泵出口单路流量控制
FIC
情形1
FIC
情形2
2、离心泵出口多支路流量控制
FIC
FIC
注意： ◆所有调节阀均应该水平安装，并保证其前后直管段长度； ◆
F——流量 C——浓度 V——黏度
P——压力或真空度 pH——氢离子浓度 M——搅拌转速
自控功能代号：
I——指示 J——记录 L——联锁
C——控制 X——信号 A——报警
Q——累积 T——调节 R——人工遥控
例如：
FIC 表示将位号为101的流量信号引入计算机自控系统，显示并控制该值。
101
TI 表示在设备附近就地加装仪表显示温度101，而不引入计算机自控系统。
第8章 化工流程的自动控制
仪表和计算机自动控制系统在化工过程中发挥着重要作用。强化化工流 程的自动控制，是化工生产过程的发展趋势和方向。
化工流程自动化控制的优点： ①、提高关键工艺参数的操作精度，从而提高产品质量或收率； ②、保证化工流程安全、稳定的运行； ③、对间歇过程，还可减少批间差异，保证产品质量的稳定性和重复性； ④、降低工人的劳动强度，减少人为因素对化工生产过程的影响；
通过进料流股流率来控制容器内液体的液位
六、复杂的串级控制
TI
FI
冷流股
换热器 冷 凝 水
TI
加热蒸汽
TIC
热流股
换热器复杂串级控制示意图
七、化工流程中的间接测量与控制
问题描述：
一个真空蒸发结晶的间歇过程，蒸发结晶釜内（釜总体积为6m3）为正丁醇 －水－帕罗西丁物系，釜外夹套采用1.3kgf/cm2的饱和蒸汽加热，系统真空度要 求控制在720±10mmHg，开始真空蒸发结晶前，首先一次性向釜内压入3m3的正 丁醇－水－帕罗西盯均相物料（溶剂基水份含量质量百分数为23％，起始温度 为室温。），开启真空泵，待真空度稳定后，开始控制加热蒸汽流量进行升温 蒸发，随着正丁醇－水的馏出，釜内液位将下降，要求采用补加正丁醇的方式 维持结晶釜内液位基本不变。当釜内水份含量降低到一定数值时，帕罗西盯开 始结晶出来。整个过程为了保证晶体的成核与生长，还要求控制蒸发过程的蒸 发速度，而且在出晶点时蒸发出的冷凝液要部分回流到结晶釜。为了防止帕罗 西盯的热降解，整个蒸发过程温度不能超过50℃。蒸发结晶终点控制在结晶釜 内物料溶剂基水份含量质量百分数为0.6％，然后泄掉系统真空，进行过滤、干 燥、洗涤，得到帕罗西盯产品（晶体）。
8.2 化工单元操作常见的控制方案 一、离心泵出口流量控制
1、离心泵出口单路流量控制
FIC
情形1
FIC
情形2
2、离心泵出口多支路流量控制
FIC
FIC
注意： ◆所有调节阀均应该水平安装，并保证其前后直管段长度； ◆
F——流量 C——浓度 V——黏度
P——压力或真空度 pH——氢离子浓度 M——搅拌转速
自控功能代号：
I——指示 J——记录 L——联锁
C——控制 X——信号 A——报警
Q——累积 T——调节 R——人工遥控
例如：
FIC 表示将位号为101的流量信号引入计算机自控系统，显示并控制该值。
101
TI 表示在设备附近就地加装仪表显示温度101，而不引入计算机自控系统。
第8章 化工流程的自动控制
仪表和计算机自动控制系统在化工过程中发挥着重要作用。强化化工流 程的自动控制，是化工生产过程的发展趋势和方向。
化工流程自动化控制的优点： ①、提高关键工艺参数的操作精度，从而提高产品质量或收率； ②、保证化工流程安全、稳定的运行； ③、对间歇过程，还可减少批间差异，保证产品质量的稳定性和重复性； ④、降低工人的劳动强度，减少人为因素对化工生产过程的影响；
通过进料流股流率来控制容器内液体的液位
六、复杂的串级控制
TI
FI
冷流股
换热器 冷 凝 水
TI
加热蒸汽
TIC
热流股
换热器复杂串级控制示意图
七、化工流程中的间接测量与控制
问题描述：
一个真空蒸发结晶的间歇过程，蒸发结晶釜内（釜总体积为6m3）为正丁醇 －水－帕罗西丁物系，釜外夹套采用1.3kgf/cm2的饱和蒸汽加热，系统真空度要 求控制在720±10mmHg，开始真空蒸发结晶前，首先一次性向釜内压入3m3的正 丁醇－水－帕罗西盯均相物料（溶剂基水份含量质量百分数为23％，起始温度 为室温。），开启真空泵，待真空度稳定后，开始控制加热蒸汽流量进行升温 蒸发，随着正丁醇－水的馏出，釜内液位将下降，要求采用补加正丁醇的方式 维持结晶釜内液位基本不变。当釜内水份含量降低到一定数值时，帕罗西盯开 始结晶出来。整个过程为了保证晶体的成核与生长，还要求控制蒸发过程的蒸 发速度，而且在出晶点时蒸发出的冷凝液要部分回流到结晶釜。为了防止帕罗 西盯的热降解，整个蒸发过程温度不能超过50℃。蒸发结晶终点控制在结晶釜 内物料溶剂基水份含量质量百分数为0.6％，然后泄掉系统真空，进行过滤、干 燥、洗涤，得到帕罗西盯产品（晶体）。
生产过程控制培训课件
第三节 生产进度控制
❖ 步骤
▪ 绘制产品生产周期控制图
第三节 生产进度控制
❖ 步骤
▪ 绘制计划交货期控制图（也称目标曲线图）
第三节 生产进度控制
❖ 步骤
▪ 绘制任务完成情况检查图（也称生产检查图）
第三节 生产进度控制
2.图表控制法 坐标图控制法
第三节 生产进度控制
2.图表控制法
第三节 生产进度控制
┣━━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━ 产┃累 计 ┃ 10 ┃ 30 ┃ 90 ┃110 ┃130 ┃170 ┃190 ━┻━━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋━━
结 存 ┃150 ┃170 ┃150 ┃150 ┃150 ┃110 ┃130 ━━━━━┻━━┻━━┻━━┻━━┻━━┻━━┻━━
出产量（出产期） 投入量（投入期） 完工进度（完工的工作量或工序道数） 各个单位完成的工作任务 生产工人和设备的利用率
第五节 生产作业核算
二、过程: 汇总
原始凭证－－－－－台帐或图表 三、要求: 经常、系统、及时、准确和简便易行。
原始凭证: 产量报告表 个人生产记录 加工路线单 单工序工票 领料单 入库单 废品通知单 废品回用单
要正确、及时地进行记帐核对 注意妥善处理零件的报废、代用、补发和回用, 合
理地存放和保管在制品、半成品, 充分发挥库房 的作用, 做好在制品和半成品的清点、盘点工作
第五节 生产作业核算
一、生产作业核算的基本概念 生产作业核算是生产作业控制工作的重
要内容, 它及时地反映作业计划的实际执行情 况, 是进行作业控制的必要依据。
第三节 生产进度控制
三、准时制控制法
日本丰田公司开发的准时制生产控制方式, 采用“倒 过来”的形式, 从生产物流的相反方向来组织生产, 即后道 工序在必要的时刻到前道工序去领取必要数量的必要零 部件（或物料）, 接着前道工序只生产被领取走的那部分 零部件（在数量和种类上相同）。事实上, 这种“倒过来” 的生产组织方式是从生产过程的最终点做起的。生产计 划只下达到总装配线, 指示“何时生产多少数量的何种产 品”。总装配线则根据生产指令的计划需要, 分别向前方 工序领取装配所必需的零部件, 并要求“需要什么取什么, 何时需要何时取, 需要多少取多少”。前方各工序只生产 被领取走的那部分零部件。这种方式逆着生产流程, 一步 一步地上溯到原材料供应部门。
过程控制-第一章89页PPT文档
振荡频率在一定程度上也可作为衡量过程控制系统快速性 的指标。
５ 误差积分性能指标
过程控制
（１）误差积分 （２）绝对误差积分 （３）平方误差积分
IE 0 e(t)dt
IAE0 |e(t)|dt ISE e2(t)dt
0
(４)时间与绝对误差乘积积分
ITAE0 t|e(t)|dt
过程控制
4、过程通道 被控过程输入量与输出量之间的信号联系称为过程通道 控制作用与被控量之间的信号联系称为控制通道 扰动作用与被控量之间的信号联系称为扰动通道
5、自衡过程与无自衡过程
过程在输入量作用下，其平衡状态被破坏后，无需人和仪器的 干预，依靠过程自身能力，逐渐恢复达到另一新的平衡状态， 这种特性称为自平衡能力；
被控过程在输入量作用下，其平衡状态被破坏后，没有人和仪 器干预，依靠自身能力，不能恢复其平衡状态，这种特性称为 无自平衡能力。
过程控制 二、建模的目的和要求
设计过程控制系统和整定调节器参数 指导设计生产工艺设备 进行仿真试验研究 培训运行操纵人员 ，等等 要求： 准确可靠；但并不意味着愈准确愈好。 鲁棒性 实时性要求。往往需要做很多近似处理，比如线性化、 模型降阶处理等。
三、建模的基本方法
过程控制
机理分析方法建模
白箱模型
也称数学分析法建模和理论建模
根据过程的内部机理（运动规律），运用一些已知的定律、原 理，如：物料平衡方程，能量平衡方程、传热传质原理等，建 立过程的数学模型。
试验建模方法
黑箱模型
建立输入输出模型，根据输入和输出的实测数据进行某种数 学处理后得到的模型。简单、省力；分经典和现代辨识法。
最大动态偏差是过程控制系统动态准确性的衡量指标。
５ 误差积分性能指标
过程控制
（１）误差积分 （２）绝对误差积分 （３）平方误差积分
IE 0 e(t)dt
IAE0 |e(t)|dt ISE e2(t)dt
0
(４)时间与绝对误差乘积积分
ITAE0 t|e(t)|dt
过程控制
4、过程通道 被控过程输入量与输出量之间的信号联系称为过程通道 控制作用与被控量之间的信号联系称为控制通道 扰动作用与被控量之间的信号联系称为扰动通道
5、自衡过程与无自衡过程
过程在输入量作用下，其平衡状态被破坏后，无需人和仪器的 干预，依靠过程自身能力，逐渐恢复达到另一新的平衡状态， 这种特性称为自平衡能力；
被控过程在输入量作用下，其平衡状态被破坏后，没有人和仪 器干预，依靠自身能力，不能恢复其平衡状态，这种特性称为 无自平衡能力。
过程控制 二、建模的目的和要求
设计过程控制系统和整定调节器参数 指导设计生产工艺设备 进行仿真试验研究 培训运行操纵人员 ，等等 要求： 准确可靠；但并不意味着愈准确愈好。 鲁棒性 实时性要求。往往需要做很多近似处理，比如线性化、 模型降阶处理等。
三、建模的基本方法
过程控制
机理分析方法建模
白箱模型
也称数学分析法建模和理论建模
根据过程的内部机理（运动规律），运用一些已知的定律、原 理，如：物料平衡方程，能量平衡方程、传热传质原理等，建 立过程的数学模型。
试验建模方法
黑箱模型
建立输入输出模型，根据输入和输出的实测数据进行某种数 学处理后得到的模型。简单、省力；分经典和现代辨识法。
最大动态偏差是过程控制系统动态准确性的衡量指标。
生产过程的质量控制PPT
C、采用新技术、新材料、新工艺的部位或环节， 如586喷PU漆，而且还想只对面板喷PU漆，侧面喷NC 漆。
D加工上无足够把握的、加工条件困难的或技术要 求难度大的工序或环节，例如复杂曲线模压板的模压 和零件加工、漂白中氨水的挥发使得漂白质量不稳定。
E、加工过程中的薄弱环节，或质量不稳定的工序、 部位或对象。如打蜡产品的油漆附着力的控制、脚柱 件开裂的控制、弯板的加工。
带有许多活动层板的大柜，过去生产中经常发生孔 打错而修补困难，则侧板的钻孔工序是重点控制工序， 这个工序内部什么是关键因数？。
四、设置工序活动的质量控制点，进行预控
质量控制点：
是指为了保证工序质量而确定的重点控制对象、
关键部位或薄弱环节。在公司质量工作从控向管的转
变中，这种关键点的控制是比不可少的，正是这种质
案例二：
144产品对颜色要求很严格，由于桃花芯木皮的本 色是红色的，会造成木皮偏红而无法做出符合油漆颜 色的产品，则木皮的选材是关键控制工序，这个关键 工序内部又是什么因数是关键因数呢？
50系列的床，由于是全实木，则芯板的收缩性不平 会造成油漆后不合格而返工，则与芯板有关的选材、 零部件加工就成了关键工序，这些关键工序中又是什 么是关键因数呢？
事中控制
制程过程的质量控制（工序内部）
中间产品的制程控制 （工序之间或中心之间） 设计变更与图纸修改的审查 制程方案与设备的调整事来自控制三、质量阶段的策划
1、工序和工序内部的分析：
首先找出关键工序来，然后在关键工序中分析在
众多的影响工序质量的因数中，找出对特定工序重要 的或关键的质量特征性能指标起支配作用或具有重要 影响的那些主要因数，以便能在工序过程中针对这些 主要因数制定出控制措施和标准，进行主动的预防性 的控制，严格把关。
D加工上无足够把握的、加工条件困难的或技术要 求难度大的工序或环节，例如复杂曲线模压板的模压 和零件加工、漂白中氨水的挥发使得漂白质量不稳定。
E、加工过程中的薄弱环节，或质量不稳定的工序、 部位或对象。如打蜡产品的油漆附着力的控制、脚柱 件开裂的控制、弯板的加工。
带有许多活动层板的大柜，过去生产中经常发生孔 打错而修补困难，则侧板的钻孔工序是重点控制工序， 这个工序内部什么是关键因数？。
四、设置工序活动的质量控制点，进行预控
质量控制点：
是指为了保证工序质量而确定的重点控制对象、
关键部位或薄弱环节。在公司质量工作从控向管的转
变中，这种关键点的控制是比不可少的，正是这种质
案例二：
144产品对颜色要求很严格，由于桃花芯木皮的本 色是红色的，会造成木皮偏红而无法做出符合油漆颜 色的产品，则木皮的选材是关键控制工序，这个关键 工序内部又是什么因数是关键因数呢？
50系列的床，由于是全实木，则芯板的收缩性不平 会造成油漆后不合格而返工，则与芯板有关的选材、 零部件加工就成了关键工序，这些关键工序中又是什 么是关键因数呢？
事中控制
制程过程的质量控制（工序内部）
中间产品的制程控制 （工序之间或中心之间） 设计变更与图纸修改的审查 制程方案与设备的调整事来自控制三、质量阶段的策划
1、工序和工序内部的分析：
首先找出关键工序来，然后在关键工序中分析在
众多的影响工序质量的因数中，找出对特定工序重要 的或关键的质量特征性能指标起支配作用或具有重要 影响的那些主要因数，以便能在工序过程中针对这些 主要因数制定出控制措施和标准，进行主动的预防性 的控制，严格把关。
过程控制系统建模方法教学课件
神经网络建模
利用神经网络对非线性系统的自适应学习能力， 对过程控制系统进行建模。
支持向量机建模
基于统计学习理论，构建分类或回归模型，用于 过程控制系统的预测和优化。
模糊逻辑建模
利用模糊集合和模糊逻辑规则描述系统的不确定 性，适用于具有模糊特性的过程控制系统。
比较与选择
适用性
传统建模方法适用于线性、时不变系统 ，现代建模方法适用于非线性、时变系
迁移学习
利用已经训练好的模型作为基础，对新的过程控制系 统进行快速建模。
多变量、多目标建模研究
多变量模型
考虑多个输入和输出变量之间的关系，建立多变量模型以描述系统动态。
多目标优化
在建模过程中考虑多个目标函数，如稳定性、能耗和生产效率等，实现多目标优化。
模型不确定性量化与决策研究
不确定性传播
研究模型不确定性如何随着输入和输出变量的变化而传播，为决策提供依据。
详细描述
根据控制方式的不同，过程控制系统可以分 为开环控制系统和闭环控制系统。开环控制 系统是指系统中没有反馈环节，输出只受输 入控制；而闭环控制系统则具有反馈环节， 系统输出会根据反馈信息进行调整。此外， 根据生产特点的不同，过程控制系统还可以
分为连续控制系统和间歇控制系统。
过程控制系统的发展历程
结果讨论与改进
针对分析结果进行讨论，探讨模型存 在的问题和改进方向，为学生提供改 进模型的思路和方法。
05
建模过程中的常见问题与 解决方案
数据收集与预处理问题
1 2
数据收集不全
确保收集所有必要的数据，并记录所有缺失数据 的原因。
数据质量差
进行数据清洗，去除异常值、缺当
过程控制系统建模 方法教学课件
利用神经网络对非线性系统的自适应学习能力， 对过程控制系统进行建模。
支持向量机建模
基于统计学习理论，构建分类或回归模型，用于 过程控制系统的预测和优化。
模糊逻辑建模
利用模糊集合和模糊逻辑规则描述系统的不确定 性，适用于具有模糊特性的过程控制系统。
比较与选择
适用性
传统建模方法适用于线性、时不变系统 ，现代建模方法适用于非线性、时变系
迁移学习
利用已经训练好的模型作为基础，对新的过程控制系 统进行快速建模。
多变量、多目标建模研究
多变量模型
考虑多个输入和输出变量之间的关系，建立多变量模型以描述系统动态。
多目标优化
在建模过程中考虑多个目标函数，如稳定性、能耗和生产效率等，实现多目标优化。
模型不确定性量化与决策研究
不确定性传播
研究模型不确定性如何随着输入和输出变量的变化而传播，为决策提供依据。
详细描述
根据控制方式的不同，过程控制系统可以分 为开环控制系统和闭环控制系统。开环控制 系统是指系统中没有反馈环节，输出只受输 入控制；而闭环控制系统则具有反馈环节， 系统输出会根据反馈信息进行调整。此外， 根据生产特点的不同，过程控制系统还可以
分为连续控制系统和间歇控制系统。
过程控制系统的发展历程
结果讨论与改进
针对分析结果进行讨论，探讨模型存 在的问题和改进方向，为学生提供改 进模型的思路和方法。
05
建模过程中的常见问题与 解决方案
数据收集与预处理问题
1 2
数据收集不全
确保收集所有必要的数据，并记录所有缺失数据 的原因。
数据质量差
进行数据清洗，去除异常值、缺当
过程控制系统建模 方法教学课件
过程控制-模块-PPT课件
支撑结构设计
• 用支柱加固容器的支撑脚，可以 避免其挠曲。
• 用加强腹板加固支撑梁可以防止 其在承载时挠曲。
• 所有支撑梁的尺寸应保持一致， 以免因为支撑梁的挠度差异引起 重复性误差。
罐秤设计指导
加固容 器支撑
脚
支撑结构设计
• 当传感器安装在支撑梁的中间时
立柱
，在承受较重的载荷时产生的挠
度最大。
时间
放料
总重量=重量值1+重量值2+重量值3+...
过程称重控制系统
称重传感基器基本础知概识念
重量 = 重力
重力
现代电子称重系统 就
是建立在Hooke和 Newton定律基础之上 的。
称重传感器
称重传称感器重基传础感知器识原理
电阻应变传感器由弹性体， 电阻应变片，补偿元件，密封 材料等组成。
定量控制过程
物料净重
目标值 慢加值 快加值
定值控制
METTLER TOLEDO
Panther
时间
称重应用
配料
配料过程
物料总净重 加物料C 加物料B 加物料A
时间
顺序配料
AB C
MITSUBISHI
配料过程
物料总净重
连续配料
物料C 物料B 物料A
时间
MITSUBISHI
PLC
称重应用
检重分选
WEIGHTSMITTER 重量变送器 WM-0800
WEIGHTSMITTER
输出电流信号
重量变送器 重量信号
满秤量
20mA
输 重出 量电 值流
值
零点值
4 mA
Panther 称重控制终端