САР температуры в Simulink

Здравствуйте!

Заранее благодарю вас, за потраченное время.

Есть кварцевая труба (L = 750 мм) с фиксированными и постоянными по длине внешним и внутренним диаметром. Внешний диаметр (OD) = 20 мм. Внутренний диаметр (ID) = 17,4 мм. Данную трубу устанавливают в патроны термомеханического станка и вращают с постоянной скоростью (w=25 об/мин).
Трубу разогревают в пламени кислород-водородной (Н2/О2) горелки, которая перемещается с заданной скорость (V = const = 120 мм/мин.) вдоль трубы. В кварцевую трубу попадают пары хлоридов кремния и легирующих компонентов. В зоне нагрева трубы происходит окисление хлоридов с образованием оксидов. Частицы этих оксидов осаждаются за счет термофореза на внутреннюю поверхность кварцевой трубы перед горелкой и проплавляются ею с образованием прозрачных стеклообразных слоев. См. Picture 1.
Для обеспечения окисления и осаждения оксидов на внутреннюю поверхность трубы, необходимо разогреть трубу до температуры 1300-1500 °C (в зависимости от вида легирующей добавки) и поддерживать данную температуру.
Температуру поверхности кварцевой трубы, находящейся в зоне разогрева горелки, определяем с помощью пирометра.

Таким образом, имеем систему управления, где объектом управления является температура поверхности кварцевой трубы, разогреваемая пламенем Н2/О2-горелки, в конкретной позиции по всей длине трубы.
Температуры поверхности трубы, измеренная пирометром - сигнал обратной связи. Сигнал обратной связи идет в блок управления, где он вычитается из сигнала задания, образуя ошибку регулирования. Данная ошибка поступает на вход контроллера, который в зависимости от значения ошибки дает сигнал исполнительный механизм. Исполнительный механизм - это устройство, которое регулирует расход газов Н2 и О2 на горелку, тем самым обеспечивается заданная температура.

Ряд вопросов, на которые не могу найти ответы:

С точки зрения классификации объекта управления, это объект с сосредоточенными или распределенными параметрами?

Как математически можно описать объект управления, при условии что скорость движения горелки, скорость вращения, внешний и внутренний диаметр трубы, скорость потоков, расход и состав паров, поступающих в трубу, постоянны?
По сути тут объект управления движется с постоянной скоростью, как тут быть, как его описывать, не могу понять?

Возможно ли моделирование данной системы в Simulink?

Ели кто-нибудь знает или ранее встречался с подобными системы - сообщите, пожалуйста.

Буду ждать ваших ответов.
Спасибо.

С уважением,
Анатолий Пестерев.

Миниатюры