明日までです!急いでます!撹拌槽型混合プロセスの制御系を設計
明日までです!急いでます!撹拌槽型混合プロセスの制御系を設計
撹拌槽型混合プロセスの制御系を設計する.この混合プロセスでは,成分X の濃度が
異なる2種類の原料を混合し,指定された成分X濃度の製品を,指定された量だけ生産しなければならない.
原料1 および2 の成分X 濃度はC1、C2[kg/m3],流量はF1,F2[m3/s]であり,混合器からの流出液(製品)
の成分X 濃度はC3,流量はF3 である.この混合器の断面積は一定でA[m3] ,液レベルはL[m]であり,内部は完全混合状態を仮定する.液密度は濃度や温度によらず常に一定でρ[kg/m3] とする.このとき,以下の問いに答えよ.
1. 全成分の物質収支式を導出せよ.
2. 成分X の物質収支式を導出せよ.
3. このプロセスの状態方程式を求めよ
4. このプロセスの状態変数を求めよ.
5.プロセス自由度を答えよ
6.原料1および2の濃度は原料タンクの状態によって決まるとする。このとき制御自由度を求めよ.