现代生产过程规模呢大、系统复杂.要对生产过程进行自动控制系统设计、最优控制以及朽毛制参数整定.都要建立被控对象的数学模明。被控对象的数学模型的作用主要体现在以下几个方面。
1)设计过程控制系统和控制器参数整定
在设计过程控制系统时.选择控制变录和控制通道、制定控制方案、分析控制质量、检测仪表、探讨最佳工况、控制参数的整定以及控制算法的设计等等.均是以被控对象的数学模型为重要依据的。例如.前馈控制和预测控制等过程.控制系统都是以被控对象的数学模型为基础进行设计的。
2)指导设计生产工艺设备
通过对生产工艺设备数学模型的分析和仿真.可以确定有关因素对整个被控对象动态特性的影响.进而实现对生产工艺设备的合理设计和优化操作的指异。
3)进行仿真试脸研究
对于一些复杂庞大的设备进行破坏性试验和对一此特殊过程进行试验.如大型火电机组和核电站等.可以通过计算机利用数学模型进行仿真试验研究.既可以节省时间和
费用.也可以加快过程控制系统的设计与调试。
4)实施工业过程的优化
要实现工业过程的最优控制.必须充分掌握被控对象的数学模型。如要提裔复合控制的控制质货.就必须掌握调节通道和干扰通道特性的数学模型;要进行解祸控制.就必须了解各个控制通道的藕合特性。没有准确可靠的数学模型，就无法实行控制方案的优化.也就无从实现最优控制。
5)实现工业过程的故障检测和诊断
通过利有被控对象的数学模型.进行生产过程的故障检测与诊断.可以及时发现系统的故障及故障发生的原因.井提供正确有效的解决途径。
6)培训系统运行操作人员
对于一些复杂的大型现代化生产过程(如大型火电机组等)，一般都需要对操作人员进行上岗前的实际操作培训.以使控制系统能够更好地运行。在已知被控对象数学模型的基础上.利用仿真技术建立仿真培训系统.可以快速、安全和有效地培训工程技术人员和操作工人.同时还可以利用仿真系统.来制定和验证在可能的突发情况下的应急处理和操作方案。
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