基本信息
書名:工程應用型自動化專業係列教材:過程控製
定價:23.50元
作者:陳雪亭,張日東,左燕 等,薛安剋,孔亞廣
齣版社:高等教育齣版社
齣版日期:2013-07-01
ISBN:9787040373936
字數:
頁碼:218
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.4kg
編輯推薦
內容提要
《工程應用型自動化專業係列教材:過程控製》以工業過程控製典型應用技術為主,內容覆蓋過程特性、控製技術、控製係統和執行器、工程設計規範及應用範例等。全書共分12章:章為緒論,介紹過程控製係統的組成及相關技術指標;第2章為過程建模與過程特性,主要介紹典型過程特性及其數學描述,並介紹過程特性參數的獲取方法;第3章為簡單控製係統,主要包括簡單控製係統的設計及參數整定技術;第4章為復雜控製係統,包括串級、前饋、比值、均勻、分程、選擇等;第5章為過程計算機控製係統,包括計算機控製係統的典型結構以及主要計算機控製産品介紹;第6章為流體輸送設備控製,介紹離心泵及離心壓縮機的控製;第7章為反應器控製,介紹典型反應器的基本控製方案;第8章為傳熱設備控製,介紹瞭換熱器傳熱過程的動態特性及基本控製方案;第9章為精餾塔控製係統,介紹瞭精餾塔的原理及基本控製方案;0章為火力發電廠大型單元機組的自動控製,介紹瞭單元機組控製係統、鍋爐燃燒係統的控製、鍋爐給水控製係統及蒸汽溫度控製係統;1章為冶金工業過程控製,簡要介紹瞭氧氣轉爐煉鋼控製和初軋生産過程的控製;2章為間歇過程控製,介紹瞭間歇生産過程的特點及間歇過程控製方案。
《工程應用型自動化專業係列教材:過程控製》重在理論聯係實際,注重控製工程應用背景及控製係統體係的描述,介紹基本分析方法時,對問題的引齣給予足夠的重視。在相應章節介紹瞭基本分析方法後,盡量給齣相應的工程實例進行分析。
《工程應用型自動化專業係列教材:過程控製》既可作為大專院校自動化、電氣工程及其自動化、測控技術與儀器等專業的教材,也適用於從事測量、檢測、控製等係統研究、設計和開發的科研與工程技術人員參考。
目錄
章 緒論
1.1 概述
1.2 過程控製係統
1.2.1 過程控製係統的組成
1.2.2 過程控製係統的分類
1.2.3 過程控製係統結構及方框圖
1.2.4 控製工藝圖的組成及符號解釋
1.3 過渡過程及品質指標
1.3.1 穩態性能指標
1.3.2 動態性能指標
1.4 小結
習題
第2章 過程建模與過程特性
2.1 典型受控過程
2.1.1 過程的數學描述
2.1.2 純滯後過程
2.1.3 單容過程
2.1.4 多容過程
2.1.5 具備反嚮特性的過程
2.1.6 不穩定過程
2.1.7 過程特性參數
2.2 過程數學模型建立
2.2.1 機理建模方法
2.2.2 實驗建模方法
2.3 小結
習題
第3章 簡單控製係統
3.1 簡單控製係統結構組成
3.1.1 儲液罐液位控製係統
3.1.2 蒸汽加熱器溫度控製係統
3.1.3 簡單控製係統組成
3.2 簡單控製係統的設計
3.2.1 簡單控製係統設計舉例
3.2.2 係統設計原則與步驟
3.2.3 對象特性對控製質量的影響
3.2.4 被控變量的選擇
3.2.5 操縱變量的選擇
3.2.6 控製係統的調試與投運
3.3 控製器及其參數整定
3.3.1 三種常規的控製規律
3.3.2 控製器的選型
3.3.3 控製器參數的工程整定
3.4 調節閥
3.4.1 氣動調節閥的結構
3.4.2 調節閥流量特性
3.4.3 氣動調節閥選型
3.5 小結
習題
第4章 復雜控製係統
4.1 串級控製係統
4.1.1 工作原理及分析
4.1.2 係統設計
4.1.3 調節器選型及參數整定
4.2 前饋控製係統
4.2.1 前饋控製係統的幾種結構形式
4.2.2 前饋控製規律的實施
4.3 大遲延過程係統
4.3.1 常規控製方案的設計與實現
4.3.2 預估補償控製方案的設計與實現
4.4 比值控製係統
4.4.1 比值控製係統的類型
4.4.2 比值係數的計算
4.4.3 比值控製方案的實施
4.4.4 比值控製係統的投運和整定
4.5 均勻控製係統
4.5.1 均勻控製係統的由來和目的
4.5.2 均勻控製的特點
4.5.3 均勻控製方案
4.6 分程控製係統
4.6.1 分程控製係統的基本概念
4.6.2 分程控製係統的方案實施
4.7 選擇性控製係統
4.7.1 概述
4.7.2 選擇控製設計應用
4.7.3 其他選擇控製係統
4.8 閥位控製係統
4.8.1 概述
4.8.2 閥位控製係統的工作原理
4.9 非綫性控製係統
4.10 小結
習題
第5章 過程計算機控製係統
5.1 計算機控製係統的組成及分類
5.1.1 計算機控製係統的組成
5.1.2 計算機控製係統的分類
5.2 分布式計算機控製係統
5.2.1 概述
5.2.2 DCS的網鉻結構及功能
5.2.3 DCS的硬件結構及功能
5.2.4 DCS的軟件結構及功能
5.2.5 DCS的工程化設計
5.3 典型DCS控製係統
5.3.1 和利時DCS控製係統
5.3.2 Honey WellPKS控製係統
5.4 小結
習題
第6章 流體輸送設備控製
6.1 泵和壓縮機的基本控製
6.1.1 離心泵的工作原理
6.1.2 離心泵的工作特性
6.1.3 離心泵的控製方案
6.2 離心壓縮機防喘振控製
6.2.1 離心壓縮機的喘振
6.2.2 離心壓縮機防喘振控製係統的設計
6.2.3 測量齣口流量的可變極限流量防喘振控製
6.2.4 離心壓縮機串並聯時的防喘振控製
6.3 小結
習題
第7章 反應器控製
7.1 概述
7.1.1 化學反應的基本規律
7.1.2 反應器溫度數學模型
7.2 反應器的基本控製方案
7.2.1 反應器的齣料壓力控製
7.2.2 反應器的串級控製與分段
……
第8章 傳熱設備控製
第9章 精餾塔控製係統
0章 火力發電廠大型單元機組的自動控製
1章 冶金工業過程控製
2章 間歇過程控製
作者介紹
文摘
序言
章 緒論
1.1 概述
1.2 過程控製係統
1.2.1 過程控製係統的組成
1.2.2 過程控製係統的分類
1.2.3 過程控製係統結構及方框圖
1.2.4 控製工藝圖的組成及符號解釋
1.3 過渡過程及品質指標
1.3.1 穩態性能指標
1.3.2 動態性能指標
1.4 小結
習題
第2章 過程建模與過程特性
2.1 典型受控過程
2.1.1 過程的數學描述
2.1.2 純滯後過程
2.1.3 單容過程
2.1.4 多容過程
2.1.5 具備反嚮特性的過程
2.1.6 不穩定過程
2.1.7 過程特性參數
2.2 過程數學模型建立
2.2.1 機理建模方法
2.2.2 實驗建模方法
2.3 小結
習題
第3章 簡單控製係統
3.1 簡單控製係統結構組成
3.1.1 儲液罐液位控製係統
3.1.2 蒸汽加熱器溫度控製係統
3.1.3 簡單控製係統組成
3.2 簡單控製係統的設計
3.2.1 簡單控製係統設計舉例
3.2.2 係統設計原則與步驟
3.2.3 對象特性對控製質量的影響
3.2.4 被控變量的選擇
3.2.5 操縱變量的選擇
3.2.6 控製係統的調試與投運
3.3 控製器及其參數整定
3.3.1 三種常規的控製規律
3.3.2 控製器的選型
3.3.3 控製器參數的工程整定
3.4 調節閥
3.4.1 氣動調節閥的結構
3.4.2 調節閥流量特性
3.4.3 氣動調節閥選型
3.5 小結
習題
第4章 復雜控製係統
4.1 串級控製係統
4.1.1 工作原理及分析
4.1.2 係統設計
4.1.3 調節器選型及參數整定
4.2 前饋控製係統
4.2.1 前饋控製係統的幾種結構形式
4.2.2 前饋控製規律的實施
4.3 大遲延過程係統
4.3.1 常規控製方案的設計與實現
4.3.2 預估補償控製方案的設計與實現
4.4 比值控製係統
4.4.1 比值控製係統的類型
4.4.2 比值係數的計算
4.4.3 比值控製方案的實施
4.4.4 比值控製係統的投運和整定
4.5 均勻控製係統
4.5.1 均勻控製係統的由來和目的
4.5.2 均勻控製的特點
4.5.3 均勻控製方案
4.6 分程控製係統
4.6.1 分程控製係統的基本概念
4.6.2 分程控製係統的方案實施
4.7 選擇性控製係統
4.7.1 概述
4.7.2 選擇控製設計應用
4.7.3 其他選擇控製係統
4.8 閥位控製係統
4.8.1 概述
4.8.2 閥位控製係統的工作原理
4.9 非綫性控製係統
4.10 小結
習題
第5章 過程計算機控製係統
5.1 計算機控製係統的組成及分類
5.1.1 計算機控製係統的組成
5.1.2 計算機控製係統的分類
5.2 分布式計算機控製係統
5.2.1 概述
5.2.2 DCS的網鉻結構及功能
5.2.3 DCS的硬件結構及功能
5.2.4 DCS的軟件結構及功能
5.2.5 DCS的工程化設計
5.3 典型DCS控製係統
5.3.1 和利時DCS控製係統
5.3.2 Honey WellPKS控製係統
5.4 小結
習題
第6章 流體輸送設備控製
6.1 泵和壓縮機的基本控製
6.1.1 離心泵的工作原理
6.1.2 離心泵的工作特性
6.1.3 離心泵的控製方案
6.2 離心壓縮機防喘振控製
6.2.1 離心壓縮機的喘振
6.2.2 離心壓縮機防喘振控製係統的設計
6.2.3 測量齣口流量的可變極限流量防喘振控製
6.2.4 離心壓縮機串並聯時的防喘振控製
6.3 小結
習題
第7章 反應器控製
7.1 概述
7.1.1 化學反應的基本規律
7.1.2 反應器溫度數學模型
7.2 反應器的基本控製方案
7.2.1 反應器的齣料壓力控製
7.2.2 反應器的串級控製與分段
……
第8章 傳熱設備控製
第9章 精餾塔控製係統
0章 火力發電廠大型單元機組的自動控製
1章 冶金工業過程控製
2章 間歇過程控製
我購買這本《過程控製》教材,主要是想係統地梳理一下我在實際工作中遇到的一些模糊不清的概念,並且尋找一些能夠提升控製係統性能的新思路。這本書在“反饋控製”部分,對比例、積分、微分環節的深入剖析,讓我對它們的物理意義和作用有瞭更深刻的理解。特彆是對積分環節的“抗積分飽和”措施的講解,它不僅列舉瞭常見的抗飽和方法,還詳細分析瞭不同方法在不同場景下的適用性,這對於解決實際生産中因積分環節長期纍積而導緻的係統震蕩問題提供瞭非常實用的解決方案。另外,書中對“前饋控製”的介紹,也讓我眼前一亮。一直以來,我對於如何有效地利用前饋信息來提高控製係統的動態響應速度感到睏惑,而這本書通過幾個典型的應用實例,清晰地展示瞭前饋控製的原理和設計要點,並詳細闡述瞭如何結閤反饋控製,形成更優的控製結構,這對於我優化現有控製係統具有重要的參考價值。這本書的語言風格非常嚴謹,但又不失可讀性,很多概念的闡述都非常到位,讓我能夠快速地理解和吸收。對於有一定工程基礎的讀者來說,這本書絕對是一本不可多得的參考書。
評分這本《過程控製》教材,我是抱著極大的期待去翻閱的。它作為“工程應用型自動化專業係列教材”中的一員,我期望它能像一股清流,直接觸及自動化工程實踐的核心。翻開書,最先映入眼簾的是那些精心設計的圖錶和模型,它們不再是枯燥的公式堆砌,而是以一種直觀的方式展示瞭復雜的控製原理。我特彆喜歡其中關於PID控製的章節,它並沒有止步於理論推導,而是深入探討瞭不同參數整定方法在實際工業場景中的應用效果,例如在化工生産中如何根據工藝特點選擇最優的整定策略,以及在動態變化的環境下如何進行自適應調整。書中還穿插瞭一些典型的工程案例分析,這些案例的選擇非常貼閤實際生産需求,讓我能夠清晰地看到理論知識是如何轉化為解決實際問題的利器的。例如,在對某個離心泵的流量控製進行案例分析時,教材不僅講解瞭其背後的控製邏輯,還詳細列舉瞭可能遇到的乾擾源以及對應的抑製方法,甚至還涉及瞭傳感器選型和執行器匹配等關鍵環節,這讓我覺得這本書真的是從工程落地齣發,非常紮實。我印象深刻的是,書中對於過程模型建立的講解,不僅僅是羅列瞭幾種方法,而是結閤實際的辨識過程,一步步引導讀者如何從實際數據中提取有用的模型信息,這對於理解和設計更復雜的控製係統至關重要。這種接地氣的敘述方式,極大地降低瞭學習門檻,也讓我對未來從事自動化工程工作充滿瞭信心。
評分對於這本書的評價,我想從其“工程應用型”這個定位齣發。它確實做到瞭將理論與實踐緊密結閤,避免瞭空泛的理論說教。我在閱讀關於“伺服控製”的章節時,發現它並沒有僅僅局限於伺服電機本身的控製原理,而是將伺服係統置於整個自動化生産流程中進行分析,例如在數控機床上,伺服係統的性能如何直接影響到加工精度和效率。教材中對於伺服係統中的位置、速度、電流環的協調配閤,以及如何處理外部乾擾和負載變化等問題,都進行瞭非常詳細的論述,並且提供瞭相應的工程實現建議。我特彆喜歡書中關於“先進控製”部分的介紹,它不僅僅是介紹瞭模型預測控製(MPC)和自適應控製等先進技術,更重要的是,它通過一些具體行業的應用實例,展示瞭這些技術在提高生産效率、降低能耗、保障安全等方麵的顯著優勢。例如,在流程工業中,利用MPC實現能量優化和産品質量的精確控製,這讓我看到瞭自動化技術在提升企業核心競爭力方麵的巨大潛力。這本書的排版也很清晰,插圖生動,能夠有效地幫助讀者理解抽象的概念。總而言之,這是一本非常有價值的教材,對於想要成為一名閤格的自動化工程師的學生和年輕工程師來說,都具有很強的指導意義。
評分作為一名在自動化領域摸爬滾打多年的工程師,我總是在尋找能夠幫助我深化理解、解決實際難題的工具。這本《過程控製》教材,可以說在很大程度上滿足瞭我的需求。它在理論深度和工程實踐之間找到瞭一個絕佳的平衡點。我尤其欣賞其對先進控製策略的講解,例如模型預測控製(MPC)和模糊邏輯控製。MPC的部分,教材並沒有僅僅停留在數學原理上,而是著重於其在多變量耦閤係統中的應用,比如在煉油廠的裝置優化過程中,如何利用MPC來同時協調多個變量,實現整體效益的最大化,這讓我受益匪淺。模糊邏輯控製的章節,則通過生動的例子,展示瞭如何在缺乏精確數學模型的情況下,利用專傢的經驗知識來設計魯棒的控製器,這在很多傳統方法難以處理的非綫性、時變係統中顯得尤為重要。書中對各種控製算法的比較分析也非常到位,它不僅僅列齣算法的優缺點,更會結閤具體的工程背景,分析在何種情況下選擇哪種算法更為閤適,這對於工程師在實際項目中進行技術選型非常有指導意義。此外,教材中對於係統安全性和可靠性的探討,也讓我感受到瞭其在工程倫理層麵的考量,這在自動化係統設計中是不可或缺的。讀完這本書,我感覺自己對過程控製的理解又上瞭一個新的颱階,也對如何將這些先進技術應用於實際生産有瞭更清晰的思路。
評分從一個剛接觸自動化專業學生的視角來看,這本書給我帶來的衝擊是巨大的。在此之前,我對過程控製的認知可能還停留在課本上一些基礎的傳遞函數和閉環響應分析。然而,《過程控製》這本書,用一種全新的視角,將這些理論與實際工程應用緊密地聯係起來。我印象最深刻的是關於“過程變差”的章節,它不僅僅是解釋瞭什麼是“過程變差”,更重要的是,它分析瞭在不同的工業過程中,“過程變差”是如何産生,以及對控製係統性能造成怎樣的影響。教材通過大量的圖示和簡化模型,讓我非常直觀地理解瞭例如死區、飽和、非綫性等現象,並且給齣瞭相應的應對策略,這讓我覺得,原來控製工程的學習,不僅僅是學習公式,更是理解和解決“不完美”的現實問題。書中的“控製器整定”部分,也給瞭我極大的啓發。它不僅僅是介紹瞭幾種整定方法,而是強調瞭“根據過程特性整定”這一核心理念,並提供瞭具體的實踐指南,讓我知道如何通過對被控對象的初步觀察來選擇閤適的整定方法,而不是盲目套用。這種“知其然,更知其所以然”的學習體驗,對於提升我的工程思維能力有著重要的作用。總而言之,這本書讓我看到瞭過程控製的魅力所在,也激發瞭我深入學習的動力。
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