2.2.1.1. Nhận biết các biến quá trình
Sơ đồ công nghệ của quá trình làm mát được minh họa đơn giản như sau:
Hình 2.4: Các biến quá trình
Dòng quá trình (keo) nóng được làm mát với một dòng nước. Bài toán điều khiển quá trình ở đây là duy trì nhiệt độ của dòng quá trình sau khi ra khỏi thiết bị trao đổi nhiệt (làm mát) tại một giá trị đặt mong muốn. Nhiệt độ dòng quá trình trước khi vào và sau khi ra khỏi thiết bị trao đổi nhiệt được ký hiệu lần lượt là TH1 và TH2, nhiệt độ dòng làm mát vào và ra được ký hiệu là TC1 và TC2. Lưu lượng khối lượng của hai dòng được ký hiệu lần lượt là wH và wC.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Xét theo quan hệ nhân quả, ta có thể nhận ra trong quá trình gia nhiệt có 2 biến ra là TH2 và TC2. Tuy nhiên, từ yêu cầu công nghệ ta có thể thấy ngay biến ra duy nhất cần điều khiển là TH2. Nhiệt độ ra của dòng làm mát TC2 có thể đo và phản hồi về để sử dụng trong thuật toán điều khiển, nhưng không có lý do gì phải điều khiển.
Bốn biến và được xác định là TC1, wC, TH1, wH, trong đó có thể dễ dàng nhận ra biến điều khiển tiềm năng là lưu lượng dòng làm mát wC và các đại lượng còn lại là nhiễu quá trình. Lưu lượng dòng quá trình wH phụ thuộc và yêu cầu công nghệ của công đoạn phía sau, ở đây ta không can thiệp được vì vậy phải được coi là nhiễu tải. Trong phạm vi của quá trình làm mát ta cũng không thể can thiệp tới nhiệt độ đầu vào nước làm mát một các dễ dàng và nhanh chóng, do vậy chỉ còn lưu lượng dòng nước làm mát wC có thể được chọn là biến điều khiển tiềm năng.
2.2.1.2. Xây dựng các phương trình mô hình
Việc xây dựng mô hình cho hầu hết các quá trình trao đổi nhiệt nói chung