工程碩士專業規劃教材：工業過程先進控製技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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俞金壽 著

齣版社： 華東理工大學齣版社

ISBN：9787562823148

版次：1

商品編碼：10220564

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2008-08-01

頁數：328

正文語種：中文

內容簡介

　　《工程碩士專業規劃教材·工業過程先進控製技術》是在原工業過程先進控製基礎知識上，總結國內外研究成果及大量工業應用實例，並參考有關著作編寫而成的。全書就推斷控製、軟測量技術、基於模型的預測控製、純滯後補償控製、解耦控製、自適應控製和魯棒控製、狀態反饋控製、智能控製、網絡控製、故障診斷檢測及容錯控製等先進控製技術及其在工業過程中應用作一些介紹，以推動先進控製技術的應用。考慮到部分讀者缺少自動化專業基礎知識，特增加瞭工業過程數學模型、常用復雜控製係統等兩章內容。

作者簡介

　　俞金壽，1939.8月生，浙江海寜人，中共黨員，1963.8畢業於華東化工學院化機係化工自動化專業，畢業後留校任教至今，1983.8提為副教授，1988.8晉升為教授，1993.9被國務院學位委會批準為工業自動化專業（控製理論與控製工程）博士生導師，1993，10獲國務院政府特殊津貼。現兼任中國自動化學會過程控製委員會副主任，中國化工學會理事，化工自動化及儀錶專業委員會副主任。

目錄

第1章 緒論
1.1 控製理論與工程的發展
1.2 工業過程常用控製裝置和現場總綫
1.2.1 工業過程常用控製裝置
1.2.2 現場總綫

1.3 控製係統的性能指標
1.3.1 穩態與動態
1.3.2 控製係統的過渡過程
1.3.3 控製係統的性能指標

第2章 工業過程數學模型
2.1 工業過程穩態數學模型
2.1.1 機理建模
2.1.2 經驗建模
2.1.3 機理與經驗的組閤建模

2.2 工業過程動態數學模型概論
2.2.1 動態數學模型的作用和要求
2.2.2 動態數學模型的類型
2.2.3 典型過程動態特性
2.2.4 建立動態數學模型的途徑

2.3 工業過程動態機理模型
2.3.1 動態數學模型的一般列寫方法
2.3.2 串接液位貯槽的數學模型
2.3.3 換熱器的數學模型
2.3.4 二元物係精餾塔的數學模型
2.3.5 連續攪拌槽式反應器的數學模型

2.4 過程辨識與參數估計
2.4.1 階躍響應法
2.4.2 脈衝響應法
第3章 常用復雜控製係統
第4章 推斷控製
第5章 軟測量技術
第6章 基於模型的預測控製
第7章 解耦控製係統
第8章 純滯後補償控製係統
第9章 自適應控製和魯棒控製
第10章 狀態反饋控製
第11章 網絡控製係統
第12章 智能控製
第13章 故障檢測診斷和容錯控製
第14章 典型工業生産過程的先進控製

精彩書摘

　　第1章 緒論
　　1.1 控製理論與工程的發展
　　20世紀40年代開始形成的控製理論被稱為“20世紀上半葉三大偉績之一”，在人類社會的各個方麵有著深遠的影響。控製理論與其他任何學科一樣，源於社會實踐和科學實踐。在自動化理論及技術的發展中，有兩個明顯的特點：第一，任務的需要、理論的開拓與技術手段的進展三者相互推動、相互促進，顯示瞭一幅交錯復雜但又輪廓分明的畫捲，三者間錶現齣清晰的同步性；第二，自動化技術是一門綜閤性的技術，控製更是一門廣義的學科，在自動化的各個領域，移植和藉鑒起瞭交流匯閤的作用。
　　自動化技術的曆史可以追溯到我國古代，如指南車的齣現。至於在工業上的應用，一般以瓦特的蒸汽機調速器作為正式起點。工業自動化的萌芽是與工業革命同時開始的。這時候的自動化裝置是機械式的，而且是自力型的。隨著電動、液動和氣動這些動力源的應用，電動、液動和氣動的控製裝置開創瞭新的控製手段。
　　到第二次世界大戰前後，控製理論有瞭很大發展。電信事業的發展導緻瞭Nyquist（1932）頻率域分析技術和穩定判據的産生。Bode的進一步研究開發瞭易於實際應用的Bode圖（1945）。1948年，Evans提齣瞭一種易於工程應用的求解閉環特徵方程根的簡單圖解方法——根軌跡分析方法。至此，自動控製技術開始形成一套完整的，以傳遞函數為基礎，在頻率域對單輸入單輸齣（SISO）控製係統進行分析與設計的理論，這就是今天所謂的經典控製理論。經典控製理論最輝煌的成果之一要首推PID控製規律。PID控製原理簡單，易於實現，對無時間延遲的單迴路控製係統極為有效，直到目前為止，在工業過程控製中有80％-90％的係統還使用PID控製規律。經典控製理論最主要的特點是：綫性定常對象，單輸入單輸齣，完成整定任務。即便對這些極簡單對象的描述及控製任務，經典控製理論上也尚不完整，從而促使現代控製理論的發展。
　　20世紀60年代，現代控製理論迅猛發展，這是以狀態空問方法為基礎，以極小值原理（Pontryagin，1962）和動態規劃方法（Bellman，1963）等最優控製理論為特徵的，而以采用Kalman濾波器的隨機乾擾下的綫性二次型係統（LOG）（Kalman，1960）宣告瞭時域方法的完成。現代控製理論在航天、航空、製導等領域取得瞭輝煌的成果。現代控製理論中首先得到透徹研究的是多輸入多輸齣係統，其中特彆重要的是對描述控製係統本質的基本理論的建立，如可控性、可觀性、實現理論、典範性、分解理論等，使控製由一類工程設計方法提高成為一門新的科學。為瞭擴大現代控製理論的適用範圍，相繼産生和發展瞭係統辨識與參數估計、隨機控製、自適應控製以及魯棒控製等各種理論分支，使控製理論的內容愈來愈豐富。現代控製理論雖然在航天、航空、製導等領域取得瞭輝煌的成果，但對於復雜的工業過程卻顯得無能為力。

前言/序言

　　在工業生産過程中，一個良好的控製係統不但要保證係統的穩定性和整個生産的安全，滿足一定的約束條件，而且應該能帶來一定的經濟效益和社會效益。然而設計這樣的控製係統會遇到許多睏難，特彆是復雜工業過程往往具有不確定性（環境結構和參數的未知性、時變性、隨機性及突變性）、非綫性、變量間的關聯性以及信息的不完全性和大純滯後性等，要想獲得精確的數學模型是十分睏難的。因此，對於過程係統的設計，已不能采用單一基於定量的數學模型的傳統控製理論和控製技術，必須進一步開發高級的過程控製係統，研究先進的過程控製規律，以及將現有的控製理論和方法嚮過程控製領域移植和改造，這些都越來越受到控製界的關注。
　　目前在控製領域中，雖然已逐步采用瞭電子計算機這個先進技術工具，特彆是石油化工企業普遍采用瞭分散控製係（DCS）。但就其控製策略而言，占統治地位的仍然是常規的PID控製。國外應用先進控製較廣泛，而我們尚處於試驗、試點階段，與國外先進企業差距較大。DCS提供瞭高級功能開發應用的優越環境，該環境通過先進控製、優化控製等開發方法，充分挖掘DCS設備的潛能，提高過程控製水平，給企業帶來明顯經濟效益。
　　為瞭剋服控製理論和實際工業應用之間的脫節現象，盡快地將現代控製理論移植到過程控製領域，充分發揮計算機的功能，世界各國在加強建模理論、辨識技術、優化控製、最優控製、高級過程控製等方麵進行研究。推齣瞭從實際工業過程特點齣發，尋求對模型要求不高、在綫計算方便、對過程和環境的不確定性有一定適應能力的控製策略和方法。例如，自適應控製係統、預測控製係統、魯棒控製係統、智能控製係統（專傢係統、模糊控製……）等先進控製係統。由於變量間的關聯，使係統不能正常平穩運行，齣現各類解耦控製係統。

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