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TE过程闪蒸罐双时间尺度建模与动态特性分析
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:《化工学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ021.8[化学工程] TP273[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]中国石油大学自动化系,北京102249
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划项目(2012CB720500).
中文摘要:

闪蒸罐是工业常用的化工单元设备,在对其进行动态机理建模时,气相物质的动态特性方程被拟稳态处理转化为稳态代数方程,而液相仍为微分方程。由此一来,与气相相关的压力的真实动态信息无法得到,而是完全依赖于液相相态的变化。基于闪蒸罐的化工动态学机理和“拟稳态”的系统特点,通过增加快变量的动态物料守恒关系式,还原系统的气相快暂态过程,建立了 TE 过程闪蒸罐的双时间尺度全阶模型。利用奇异摄动方法将全阶模型精确求解后,与拟稳态模型进行了仿真对比;最后,设计了全阶模型的压力控制回路,得到很好的控制效果,验证了建模方法的合理性和工业应用价值。

英文摘要:

In establishing the mechanistic dynamic model of flash tank, a commonly used industrial chemical unit, the liquid-phase characteristic equation is differential, while the gas-phase characteristic equation is algebraic, treated as“quasi-steady-state”. Therefore, the realistic dynamic response of pressure can not be obtained, but is completely attached to the dynamic response of the liquid-phase. In this paper, the algebraic equation of pressure was replaced with dynamic differential equation and the model to two-time scale was established. The singular perturbation method was used to precisely calculate the full-order model, and compared with the quasi-steady-state model. The control system for the established two-time scale model was designed. Compared with the performance of quasi-steady-state model, the full-order model provided better control performance, which also illustrated the rationality of modeling and its practical significance.

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期刊信息
  • 《化工学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgxb126@126.com
  • 电话:010-64519485
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:35185