什么是过程模型?
过程模型的结构是一个简单的连续时间传递函数,它通过以下一个或多个元素来描述线性系统的动态特性:
静态增益 Kp。
一个或多个时间常数 Tpk。对于复极点,其时间常数称为 - 等于固有频率的倒数 - 而阻尼系数为 (
zeta)。过程零点 Tz。
系统输出对输入作出响应之前可能存在时间延迟 Td(死区时间)。
可能实施强制融合。
过程模型广泛应用于描述许多行业的系统动态特性,并适用于各种生产环境。这些模型的优点在于结构简单、支持传输延迟估计,且模型系数可通过零极点进行直观解释。
您可以通过改变极点数、添加积分器,或者添加或移除时间延迟或零点,来创建不同的模型结构。您可以指定一阶、二阶或三阶模型,且极点可以是实数或复数(欠阻尼模态)。有关详细信息,请参阅Process Model Structure Specification。
例如,以下模型结构是一个一阶连续时间过程模型,其中 K 是静态增益,Tp1 是时间常数,Td 是输入到输出的时延:
因此,,其中 Y(s)、U(s) 和 E(s) 分别表示输出、输入和输出误差的拉普拉斯变换。输出误差 e(t) 是方差为 λ 的白高斯噪声。可以通过添加扰动模型 H(s) 来考虑输出端的彩色噪声,使得 。有关详细信息,请参阅 idproc 的 NoiseTF 属性。
一个多输入多输出 (MIMO) 过程模型包含一个与系统中每个输入-输出对相对应的单输入单输出 (SISO) 过程模型。例如,对于一个双输入、双输出的过程模型:
其中,Gij(s) 是 i 第个输出与 j 第个输入之间的 SISO 过程模型。E1(s) 和 E2(s) 分别是两个输出误差的拉普拉斯变换。