环境工程仿真PPT课件.pptx

概述
什么是仿真
什么是控制
环境工程仿真与控制的意义
课程相关
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BSM1 (Benchmark Simulation Model No. 1)
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第 1 章 仿真
第 2 章 过程控制
第 3 章 动态分析
第 4 章 人工智能
目 录
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第 1 章 仿 真
第 一 节 模型的建立
一、模型分类
二、简单系统建模
三、复杂系统建模
第 二 节 模型的分析
一、四阶龙格－库塔法
二、有限差分法
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第 一 节 模型的建立
一、模型分类
二、简单系统建模
三、复杂系统建模
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一、 模型分类
按建模方法分：机理、统计、人工智能
按数学形式分：代数、微分、偏微分
按模型参数分：集总、分布
按变量间关系分：线性、非线性
按时间特性分：连续、离散
按时变特征分：稳态、非稳态
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数学模型的类型
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建立数学模型的方法
机理分析法 （白箱）
通过分析系统的运动规律，应用一些已知的定律、定理和与原理，如化学动力学原理、生物学定律、牛顿定理、物料平衡方程、能量平衡方程和传质传热原理等，利用数学方法进行推导，建立起系统的数学模型，这种方法也称为理论建模。
辨识方法 （黑箱）
系统的输入输出信号一般是可以测量的，由于系统的动态特性必然表现在这些输入输出数据之中，因此可以利用这些数据所提供的信息来建立系统的数学模型。这种建模方法就是系统辨识。
上述两种方法的结合 （灰箱）
机理分析法适用于简单系统的建模，并要求对系统的机理有足够清晰的了解。对于复杂的实际工业过程，这种方法则存在很大的局限性。因为在理论建模时，对所研究的对象必须提出合理的简化假设，否则造成问题过于复杂，但是这些假设往往与实际情况不符，使得模型与实际系统之间存在较大的误差。
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