SIMULINK精馏控制系统设计与仿真(4)
加热量进料的变化、温度的变化、冷凝器冷却量的变化甚至塔所处的环境的变化都会导致能量平衡的变化。
扰动有可控的也有不可控的。
(1) 进料流量和进料成分
进料流量通常不可控但是可以测量。通过研究发现精馏操作的变化也很大程度上受到进料流量的变化。假如精馏操作因为进料流量而发生很大改变的话，那么可以把进料流量当做前馈信号，放到控制系统中。
由于进料成分是不可控的，所以不论是物料平衡还是能量平衡即使受到其影响，但是我们也很难测量。
(2) 进料温度和进料热焓值
精馏塔的能量改变除了受进料流量和成分的影响外还受到进料温度和进料热焓值。
(3) 再沸器加热蒸汽压力
什么是控制策略？通俗的讲就是在串级控制系统中，我们可以选择冷却水的压力为副被控变量。所以我们可以得到再沸器加热的蒸汽压力变化可以导致精馏塔的能量平衡的改变。
(4) 冷却水压力和温度
冷却水温度的变化一般情况下不大，因此，对冷却水可不进行控制。
(5) 环境温度
由于环境温度的变化比较小，并且变化的幅度不是很大，所以，一般不用控制。
2.2 精馏塔的特性
2.2.1 精馏塔静态特性
我们可以用以下许多的公式来先看物料平衡再看能量平衡，最后再结合两者之间的联系来总结出精馏塔的静态特性。
(1) 物料平衡关系
对于某个具体的精馏塔来说，什么是物料平衡哪？通俗的说就是产出的量应与投入的量保持为某一固定的关系，并且总的量中的随便一组都要符合这一关系。
其物料平衡关系为：
总物料平衡 （2.1）
轻组分平衡 （2.2）
由式（2.1）和（2.2）联立可得：
（2.3）
在上式中 是进料量、 是顶馏出液量、 是底馏出液量中的轻组分含量； 是进料流量、 是顶馏出液流量、 是底馏出液流量。
也可写成：
(2.4)