过程控制工程

内容简介

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　　过程控制工程是高等学校自动化专业的核心课程之一。《普通高等教育电气工程与自动化（应用型）“十二五”规划教材：过程控制工程》主要讲述过程控制系统的设计理论、方法及其应用，主要内容包括：基于过程机理和数据驱动的过程建模方法，pid控制器设计，控制系统的结构设计，基于经验的控制系统结构设计（包括串级控制、前馈控制、比值控制等），面向全流程的控制系统结构设计，模型预测控制，典型单元操作的控制（包括流体输送、换热器、精馏分离、化学反应器等），实时优化控制，间歇过程控制等。《普通高等教育电气工程与自动化（应用型）“十二五”规划教材：过程控制工程》选择了许多控制工程领域*新的研究成果，对实际工作有现实指导意义。

　　《普通高等教育电气工程与自动化（应用型）“十二五”规划教材：过程控制工程》适用于自动化、化学工艺与工程、测控技术与仪器等本科专业高年级学生和不具备控制理论基础的研究生学习，也可以作为参考资料，为在流程工业从事过程操作、系统管理、电气工程、自动控制和仪表等工作的工程师提供帮助。

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目录

前言**篇 过程模型第1章 引言1.1了解要控制的对象——工艺流程1.2控制系统的组成1.3与控制紧密相关的操作——性能评估和过程监视1.4过程控制教育第2章 典型过程的特征与模型描述2.1液位系统2.1.1单容液位对象2.1.2双容液位对象2.1.3三容液位对象2.2反应器系统2.3电机系统2.4te过程2.4.1概述2.4.2te过程描述2.4.3te过程机理建模思考题与习题第3章 基于数据驱动的过程建模3.1引言3.2线性回归3.3非线性回归3.4软测量模型3.4.1明确任务3.4.2辅助变量的选择3.4.3过程数据的处理及训练样本的确定3.4.4软测量模型的建立3.4.5软测量模型的在线校正3.5主成分分析3.5.1数据的标准化处理3.5.2主成分分析的基本原理3.6偏*小二乘思考题与习题第二篇 控制系统结构与算法第4章 单回路控制4.1概述4.2传感器和变送器4.2.1仪表信号的标准化4.2.2传感器4.2.3变送器4.3执行装置4.3.1控制阀4.3.2阀位定位器4.3.3特制尺寸的控制阀4.3.4控制阀的口径选择4.4仪表准确度4.5基本控制规律4.5.1比例控制4.5.2积分控制4.5.3比例积分控制4.5.4比例微分控制4.5.5比例积分微分控制4.5.6双位控制4.5.7数字pid控制器4.6过程控制系统设计4.6.1概述4.6.2被控参数、控制参数的选择4.6.3确定控制方案及控制算法4.6.4过程控制系统的硬件选择4.7过程的安全性思考题与习题第5章 扩展的单回路控制策略5.1串级控制5.1.1串级控制系统的基本概念5.1.2串级控制系统分析5.1.3串级控制系统设计5.1.4串级控制系统投运及参数整定5.2时延补偿5.3推断控制5.4自适应控制系统思考题与习题第6章 前馈和比值控制6.1前馈控制系统6.1.1前馈控制的基本原理6.1.2前馈控制系统的几种主要结构形式6.1.3前馈?反馈控制系统6.1.4前馈?串级控制系统6.1.5前馈控制规律的实施6.1.6前馈控制系统的应用6.1.7前馈控制系统的参数整定6.2比值控制概述6.2.1开环比值控制系统6.2.2单闭环比值控制系统6.2.3双闭环比值控制系统6.2.4其他类型的比值控制系统6.2.5比值系数的计算6.2.6比值控制方案的实施思考题与习题第7章 控制系统的结构设计7.1操作变量的选择7.1.1控制自由度7.1.2根据工艺流程图计算控制自由度7.1.3计算实例7.2受控变量的选择7.2.1自寻优原理7.2.2基于自寻优原理选择被控变量的计算方法7.3受控变量和操作变量配对的方法7.3.1相对增益法7.3.2niederlinski指数计算思考题与习题第8章 面向全流程的控制系统设计方法8.1自动化系统架构8.2控制结构设计任务及方法8.2.1luyben建议的全流程控制设计方法8.2.2集成仿真与启发式规则的全流程控制设计方法8.3skogestad 提出的全流程控制系统结构设计方法8.3.1用于操作的自由度8.3.2全流程控制系统设计方法思考题与习题第9章 基于模型的预测控制9.1概述9.2模型预测控制的基本原理9.3动态矩阵控制9.4商品化的预测控制软件9.4.1rmpct概述及主要功能9.4.2rmpct的相关参数9.4.3rmpct的基本组成9.4.4rmpct的关键技术9.4.5rmpct的主要应用领域思考题与习题第三篇 控制系统应用第10章 流体输送设备的控制10.1概述10.2泵及压缩机的控制方案10.2.1离心泵10.2.2容积泵10.2.3压缩机的控制10.3离心式压缩机的防喘振控制10.3.1喘振现象及原因10.3.2防喘振控制系统10.4压缩机的串并联运行及其控制思考题与习题第11章 传热设备的控制11.1概述11.1.1传热设备分类11.1.2传热设备的静态特性11.1.3传热设备的动态特性11.2一般传热设备的控制11.2.1载热流体流量控制11.2.2载热流体汽化温度控制11.2.3工艺介质分路控制11.2.4传热面积控制11.3加热炉的控制11.3.1加热炉的简单控制11.3.2加热炉的串级控制11.3.3加热炉的安全联锁保护11.4锅炉的控制11.4.1锅炉锅筒水位控制11.4.2锅炉燃烧过程控制11.4.3蒸汽过热系统控制11.5仿真实例思考题与习题第12章 精馏塔的控制12.1概述12.1.1精馏塔的控制要求12.1.2精馏塔的扰动分析12.2精馏塔的静态特性12.2.1总物料平衡12.2.2能量平衡12.2.3扰动对静态的影响12.3精馏塔的动态特性12.3.1动态平衡方程12.3.2单一塔板的动态特性12.3.3精馏塔的受控变量的选择12.4精馏塔的基本控制方案12.4.1按精馏段指标控制12.4.2按提馏段指标控制12.4.3精馏塔压力控制12.5二元精馏塔仿真实例思考题与习题第13章 化学反应器的控制13.1化学反应和化学反应器13.1.1化学反应特征13.1.2化学反应器分类13.1.3化学反应器的控制要求13.2化学反应的基本规律13.2.1反应速度方程13.2.2均相反应动力学方程13.2.3反应速度常数与温度的关系13.2.4化学平衡13.3化学反应器动态数学模型13.3.1单一不可逆反应13.3.2反应器?汽提塔13.3.3含两种反应物的反应器?精馏塔13.4化学反应器的常规控制13.4.1单回路控制13.4.2串级控制13.4.3前馈控制13.4.4分程控制13.4.5分段控制13.5反应器控制方案的应用13.5.1反应器?精馏塔控制13.5.2聚合釜内温控制13.5.3聚合釜温度?压力串级控制13.6仿真实例思考题与习题第14章 实时优化控制14.1概述14.2实时优化实现流程14.3实时优化问题描述与求解14.4线性规划14.4.1线性规划的标准形式14.4.2线性规划问题的求解方法14.5非线性规划14.5.1非线性规划问题描述14.5.2非线性规划问题matlab解法14.5.3二次规划思考题与习题第15章 间歇过程控制15.1间歇过程控制简介15.1.1间歇过程的定义15.1.2间歇过程的特点15.1.3间歇过程控制的研究现状15.2顺序逻辑控制15.2.1引言15.2.2顺序控制技术的现状及进展15.3批次对批次控制15.3.1批次对批次控制简介15.3.2典型的run?to?run过程举例15.3.3常见的几种run?to?run控制器15.3.4厂级控制15.4指数加权移动平均控制器15.4.1指数加权移动平均控制器介绍15.4.2多入多出过程的双指数加权移动平均控制器15.4.3多变量指数加权移动平均控制器的稳定性分析附录附录a laplace变换a.1 典型函数的laplace变换a.2 laplace变换的性质与定理a.3 微分方程的laplace变换解法a.3.1 部分分式展开法a.3.2 解微分方程的一般步骤附录b 常微分方程求解b.1 数值积分法b.2 常用方法b.2.1 数值积分算法计算过程b.2.2 积分步长的选择b.2.3 matlab的数值积分求解方法参考文献

封面

书名:过程控制工程

作者:袁德成 编

页数:261

定价:¥33.0

出版社:机械工业出版社

出版日期:2013-05-01

ISBN:9787111413745

PDF电子书大小:131MB 高清扫描完整版