分布参数系统最优控制方法报告分布参数系统介绍化工过程的传热、传质及化学反应等过程在空间上表现为连续分布的特点,其内部各状态的变化不能用有限个参数进行完全表征,因此引入“场”的概念,也即用一维或多维空间变量函数来表征整个系统的状态变化。这一方法因系统的状态与输出参数随时间与空间表现出连续分布的变化特性而称作分布参数系统(DPS)。DPS通常可用偏微分方程、积分方程、超越传递函数进行描述【1】,通常表现为如下状态空间方程形式【2】:孚二f(t,X,Y,U讯YQ.,在,0,(1)otf上式的边界条件:(X,t)=0,XeQ,te0,t,初始条件:U(X,0)=U(X),XeQ。f0o其中,QuRn,X二xa|a二1,2,.,N,xaeQ,U为控制向量,V为微分算子石。ol分布参数系统典型数学模型DPS的典型数学模型按方程性质常见有双曲型、抛物型、椭圆型,同时还可按空间变量维数、微分阶次划分为不同维不同阶次的系统【1】。以下介绍几类化工过程常见分布参数模型的简单形式:1. 一维热传导、扩散模型A. 双曲模型,常用于流体管