从定性和定量的角度看,烤箱、水槽或电容器的行为很简单。信号首先总是单调的,要么增加,要么减少,取决于该信号从一开始是高于还是低于其平衡状态。温度或水槽水位的振荡不会被观察到。
当我们开始综合合并成为新的系统时,更加复杂的行为便成为可能。
例如我们可能组合了一些水槽,如图2-11所示那样输入输出串联,像河流或灌溉系统。或者可以结合一些烤箱在一起,这样,热接触和热量可以互相流动。
图2-11 水槽系统(www.xing528.com)
这是在一个工业陶瓷窑炉的非常典型的情况,瓷砖是人造的(见图3-2)。瓷砖会通过窑内的许多流程,首先预热,烧制和最后冷却。其中每个流程可以建模为一个烤箱(见图3-3),与相邻窑交互热量。
现在需要更多的信号来描述整个系统:每个烤箱的温度和每个水池的水位。但对于大多数典型的热损耗特性(温差增大导致热损失)或流失特征(水位差导致流出增加)信号将会最终稳定下来。在不同的烤箱中会有温度的分布,但对于每个烤箱供热将等于热损失,水槽的水量能够稳定下来,这样每个单独的水槽流出流入量将是相等的。这种系统的复杂性与变量的数目有关,我们需要测量。根据上述测量类比,原则上可以构造一个互连的烤箱,和一个水槽网络,他们将会具有同样的行为。但是相反更方便和更灵活的是使用计算机算法。
如果我们的设备互连范围扩展(工程系统包括“漏”槽或烤箱),那么更有趣的行为是可能的。如果我们扩展冷热装置,调节大众运输、管道、搅拌机、储存容器和热交换器的阀门,我们得到一个更丰富的行为。这样一个系统可以通过使用电子设备(电感、电容、电阻、二极管、电压和电流源)或机械设备(弹簧、惯性、阻尼器,力生成器)类似地实现。可能性是无限的。如果我们还包括化学、核能和生物过程,混合会变得更加丰富。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。