過程控製係統及工程應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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蔡大泉 ...（等）著 著

圖書標籤:

• 過程控製
• 自動化
• 化工控製
• 工業自動化
• 控製係統
• 係統工程
• 儀錶控製
• PID控製
• 過程儀錶
• 控製理論

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512307940

商品編碼：29729197966

包裝：平裝

齣版時間：2010-11-01

基本信息

書名：過程控製係統及工程應用

定價：25.00元

作者：蔡大泉 ... 著

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2010-11-01

ISBN：9787512307940

字數：207000

頁碼：

版次：5

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.259kg

編輯推薦

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內容提要

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本書概要介紹瞭過程控製係統的基本概念，深入分析瞭過程控製中常用檢測與控製儀錶的原理與工程選型、過程執行器的類型及特性，詳細討論瞭被控過程的特性及建模方法，具體論述瞭簡單控製係統的設計與參數整定、復雜控製係統的控製策略，並對近年來發展迅速的計算機過程控製技術，如集散控製係統、現場總綫技術、組態軟件作瞭重點介紹。後，以工程實例為基礎，對過程控製係統的設計與實際應用進行瞭深入分析。
　　本書側重理論聯係實際，內容深入淺齣，可作為高校自動化、電氣工程及自動化、測控技術與儀器、過程裝備與控製工程、化學工程等專業的教材或參考書，也司供電力、石化、冶金、化工、輕工等行業的工程技術人員和研究人員參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《現代信號處理理論與算法》 內容簡介： 本書深入探討瞭現代信號處理的基石理論，從經典方法到前沿算法，係統地梳理瞭信號處理領域的核心概念、關鍵技術及其在工程實踐中的廣泛應用。全書共分為五個部分，循序漸進，由淺入深，旨在為讀者構建紮實的理論基礎，並激發其解決實際工程問題的創新思維。 第一部分：信號與係統的基礎理論 本部分首先從最基礎的信號與係統的概念入手，為後續內容的學習奠定堅實基礎。我們詳細闡述瞭信號的分類，包括連續時間信號與離散時間信號、周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號、確定性信號與隨機信號等，並對它們的數學錶示和特性進行瞭深入分析。接著，我們引入瞭係統的概念，重點介紹瞭綫性時不變（LTI）係統，這是信號處理領域最為重要和廣泛研究的係統模型。我們詳細講解瞭LTI係統的時域分析方法，包括捲積的數學原理、衝激響應的概念及其在係統分析中的核心作用。通過對不同輸入信號作用於LTI係統産生不同輸齣的詳細推導和示例，讀者能夠深刻理解係統對信號的變換機製。 此外，本部分還引入瞭傅裏葉級數和傅裏葉變換，這是分析信號頻域特性的強大工具。我們詳細推導瞭連續時間傅裏葉變換（CTFT）和離散時間傅裏葉變換（DTFT）的數學定義、性質及其在信號分解和頻率分析中的應用。讀者將學習到如何通過傅裏葉變換將時域信號轉化為頻域錶示，從而揭示信號的頻譜構成，識彆信號的頻率成分，以及理解係統在頻域的響應特性，如頻率響應、帶寬等。我們還探討瞭周期信號的傅裏葉級數錶示，以及采樣定理在連續信號離散化過程中的重要性，為後續離散信號處理打下基礎。 第二部分：離散時間信號處理 本部分專注於離散時間信號的處理，這是現代數字信號處理的核心。我們從離散傅裏葉變換（DFT）及其高效計算算法——快速傅裏葉變換（FFT）開始。詳細闡述瞭DFT的定義、性質，並著重講解瞭FFT算法的原理和優勢，以及各種FFT算法（如Cooley-Tukey算法）的實現細節。通過大量實例，讀者將掌握如何利用DFT/FFT分析離散信號的頻譜，進行譜估計，以及理解其在信號壓縮、濾波器設計等方麵的應用。 接下來，我們深入研究瞭數字濾波器的設計與實現。根據濾波器的特性，我們將濾波器分為無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。對於IIR濾波器，我們詳細介紹瞭巴特沃夫（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）等經典設計方法，包括模擬原型濾波器的設計及雙綫性變換法、脈衝不變法等離散化技術。對於FIR濾波器，我們重點講解瞭窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗）和頻率采樣法等設計技術，並分析瞭不同窗函數對濾波器頻率響應的影響。此外，我們還探討瞭濾波器實現結構，如直接型、級聯型、並聯型等，以及量化誤差和數值穩定性等實際工程問題。 第三部分：隨機信號處理與估計理論 本部分將視野拓展到隨機信號的處理，這是處理真實世界中普遍存在的噪聲和不確定性信號的關鍵。我們引入瞭隨機變量和隨機過程的基本概念，包括概率密度函數、纍積分布函數、均值、方差、自相關函數和互相關函數等統計特性。重點分析瞭平穩隨機過程（寬平穩和嚴平穩）的特性，以及它們在信號模型中的重要性。 接著，我們深入探討瞭信號估計理論，這是從含有噪聲的觀測信號中恢復原始信號或估計信號參數的核心。我們詳細介紹瞭維納濾波（Wiener Filter）的原理，包括最優綫性估計和均方誤差最小化的概念，並推導瞭連續時間和離散時間維納濾波器的錶達式。通過分析維納濾波器在信號去噪、信號分離等方麵的應用，讀者將理解如何根據信號和噪聲的統計特性設計最優濾波器。 此外，本部分還引入瞭卡爾曼濾波（Kalman Filter）。卡爾曼濾波是一種遞推的最優綫性濾波器，在狀態空間模型下，能夠實時地融閤測量數據和係統模型，對係統的狀態進行最優估計。我們詳細闡述瞭卡爾曼濾波的預測和更新步驟，以及其在目標跟蹤、導航係統、經濟預測等領域的廣泛應用。我們還探討瞭擴展卡爾曼濾波（EKF）和無跡卡爾曼濾波（UKF）等非綫性卡爾曼濾波器的原理和應用。 第四部分：現代信號處理技術與應用 本部分聚焦於一些更具現代性的信號處理技術，並展示它們在各個領域的實際應用。 譜估計方法： 除瞭傳統的周期圖法，我們還詳細介紹瞭更先進的譜估計方法，包括經典譜估計（如Welch法）和現代譜估計（如AR模型、MA模型、ARMA模型等參數化模型）。讀者將學習如何根據信號的特點選擇閤適的譜估計方法，以獲得更精細的頻譜信息，例如在語音信號分析、地震信號分析等領域。 小波變換： 我們介紹瞭小波變換作為一種時頻分析工具，能夠同時提供信號的時間和頻率信息，並且具有良好的局部化特性。我們將講解連續小波變換（CWT）和離散小波變換（DWT）的原理，以及不同小波基函數的選擇。小波變換在圖像壓縮、信號去噪、特徵提取等方麵展現齣強大的能力，我們將通過具體實例進行說明。 自適應信號處理： 自適應信號處理算法能夠根據輸入信號的變化自動調整濾波器參數，以滿足特定的性能指標。我們重點介紹瞭一些經典的自適應算法，如最小均差（LMS）算法和遞歸最小二乘（RLS）算法。這些算法在迴聲消除、噪聲抑製、信道均衡等通信工程問題中扮演著至關重要的角色。 信號源分離： 信號源分離（Blind Source Separation, BSS）是指在不知道信號源特性和傳播信道的情況下，從觀測到的混閤信號中分離齣獨立的原始信號。我們將介紹獨立成分分析（ICA）等主要的信號源分離技術，並討論其在語音分離、腦電信號分析等領域的應用。 第五部分：工程應用案例分析 本部分將理論與實踐相結閤，通過一係列精心挑選的工程應用案例，幫助讀者將所學知識應用於解決實際問題。 通信係統中的信號處理： 我們將深入探討數字通信係統中的信號處理技術，包括信號的調製與解調、信道編碼與解碼、均衡技術、同步技術等。讀者將理解信號處理如何在確保通信質量、提高傳輸速率和魯棒性方麵發揮核心作用。 音頻與語音信號處理： 本節將介紹音頻信號的采集、編碼、壓縮（如MP3、AAC），以及語音識彆、語音閤成、語音增強等技術。讀者將瞭解信號處理如何讓計算機理解和生成人類語音。 圖像與視頻信號處理： 我們將探討圖像的獲取、增強、復原、壓縮（如JPEG、MPEG），以及圖像識彆、目標檢測、運動估計等技術。信號處理是實現高清顯示、智能監控和虛擬現實的基礎。 生物醫學信號處理： 本節將介紹心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）、肌電圖（EMG）等生物醫學信號的分析與處理，以及其在疾病診斷、醫學成像和可穿戴設備中的應用。 其他工程應用： 我們還將簡要介紹信號處理在雷達係統、聲納係統、地震勘探、工業監測等領域的應用，以展示信號處理技術的廣泛性和跨領域影響力。 本書特色： 理論體係嚴謹： 本書內容基於紮實的數學理論基礎，推導過程清晰詳盡，確保讀者能夠深入理解各個概念的來源和數學原理。 概念解析透徹： 對於每一個關鍵概念，都進行瞭細緻入微的解析，並輔以直觀的圖示和通俗易懂的解釋，避免瞭晦澀難懂的語言。 算法原理深入： 對重要的信號處理算法，不僅給齣瞭算法的流程，更深入地闡述瞭其背後的數學原理和優化思想。 工程應用廣泛： 涵蓋瞭通信、音頻、圖像、生物醫學等多個工程領域，通過豐富的案例分析，展示瞭信號處理技術在解決實際問題中的強大能力。 數學工具融閤： 強調瞭數學工具（如綫性代數、概率論、復變函數）在信號處理中的應用，幫助讀者建立數學與工程之間的橋梁。 循序漸進的教學設計： 內容安排由基礎到深入，由理論到應用，適閤不同層次的讀者學習和掌握。 目標讀者： 本書適閤高等院校電子信息工程、通信工程、自動化、計算機科學與技術等專業的本科生、研究生，以及從事相關領域的工程技術人員和研究人員。對於希望係統學習和掌握現代信號處理理論與算法的讀者，本書將是理想的學習指南。通過閱讀本書，讀者將能夠全麵理解信號處理的奧秘，掌握解決各類信號處理問題的關鍵技術，並為未來的技術創新和工程實踐打下堅實基礎。

評分☆☆☆☆☆

談談這本書的案例分析部分吧，這部分是我最失望的地方。控製係統最終還是要落到實際應用上，而這本書中的“工程應用”篇章，與其說是應用案例，不如說是對理論模型的另一種形式的復述。所有的案例都顯得過於“完美”和“理想化”。例如，在描述一個化工過程控製時，所有乾擾項都被簡化成瞭標準的白噪聲，係統參數恒定不變，執行器的響應速度被設定為瞬時。這與真實工業現場的復雜性、時變性、不確定性完全脫節。我希望看到的是如何處理傳感器漂移、如何應對負載突變、如何設計具有魯棒性的控製策略來應對模型誤差，但這些在書中幾乎找不到。讀完這些“標準”案例，我感覺自己好像學會瞭如何在真空中的理想環境中操作一個設備，一旦走到現實世界，我發現自己手裏的工具箱是空的，因為缺少瞭處理“髒數據”和“非理想狀態”的經驗和方法論。

評分☆☆☆☆☆

這本書的插圖和圖錶質量也令人不敢恭維。很多流程圖和結構示意圖都采用瞭非常老舊的CAD風格，綫條生硬，標注不清，有些甚至有模糊不清的感覺，這在21世紀的齣版物中是難以容忍的。例如，在解釋復雜的DCS（分布式控製係統）架構時，圖示過於擁擠，關鍵的信號流和數據路徑被淹沒在密密麻麻的方框和綫條中，我不得不反復對照文字描述，纔能勉強拼湊齣係統的全貌。如果作者能采用現代化的、信息密度適中且視覺友好的圖示，比如使用流程圖軟件製作的清晰的三維或層次化視圖，閱讀效率至少能提高一倍。這種視覺上的疲勞感，極大地削弱瞭讀者對內容的接受度，使得學習過程變得拖遝而低效。清晰的圖文配閤是技術書籍的生命綫，而這本書顯然在這方麵嚴重失分。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計實在有些過時瞭，那種厚重的字體和略顯呆闆的排版，讓人聯想到上世紀末的教科書風格。打開內頁，首先映入眼簾的是大量的公式和晦澀難懂的符號，對於初次接觸這個領域的讀者來說，簡直就像麵對一堵密不透風的牆。理論部分堆砌瞭太多抽象的數學模型，雖然能看齣作者在力求嚴謹，但對於渴望快速理解實際應用的人來說，這種“硬啃”的方式無疑是巨大的挑戰。舉個例子，關於PID控製器參數整定的章節，給齣瞭各種復雜的推導過程，但對於“在實際生産綫上，我該如何快速地調整這些參數以應對突發狀況”這樣的實際問題，卻鮮有直觀的指導。如果不是專業科班齣身，恐怕光是理解這些基礎理論就要耗費大量時間，更彆提深入應用瞭。整體感覺，這本書更像是一部麵嚮研究人員的參考手冊，而不是一本麵嚮工程師的實用指南，閱讀體驗上缺乏流暢性和啓發性。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭整整一個周末的時間試圖啃完關於狀態空間模型的那幾章，但收獲甚微，更多的是一種挫敗感。這本書在介紹現代控製理論時，似乎更偏嚮於對經典文獻的羅列和復述，缺乏一種現代視野下的整閤與批判。很多關鍵概念的引入顯得非常突兀，沒有建立起清晰的邏輯鏈條。比如，當它開始討論非綫性係統的分析時，突然就跳躍到瞭某種特殊的李雅普諾夫函數，中間關於相平麵分析或者拓撲方法的過渡極其生硬。我期待的是一種層層遞進、循序漸進的講解方式，能夠讓我體會到理論是如何一步步發展、並解決實際問題的。然而，這本書更像是一個知識點的“容器”，把各種知識碎片硬塞在一起，沒有經過有效的“消化”和“重構”，導緻讀者在知識的海洋裏找不到方嚮感，隻能被動地接受信息。對於那些想要通過自學掌握這門復雜學科的人來說，這本書的引導性實在太弱瞭。

評分☆☆☆☆☆

從排版和校對的角度來看，這本書暴露齣明顯的倉促齣版的痕跡。術語使用上的不一緻性是其中一個突齣的問題。同一個概念，在不同的章節中可能會齣現兩種或三種不同的簡稱或全稱，沒有統一的規範，這對於需要反復查閱特定術語的讀者來說，造成瞭不必要的睏擾。此外，還發現瞭幾處明顯的印刷錯誤，比如公式中的上標或下標的缺失，導緻整個數學錶達的邏輯鏈條斷裂。雖然這些錯誤可能隻是偶然的疏忽，但在這樣一本嚴肅的技術著作中，任何一個小小的錯誤都可能誤導初學者走入歧途。整體來看，這本書的編撰過程似乎缺乏嚴格的同行評審和多輪次的細緻校對，內容質量雖然有深度，但最終呈現給讀者的成品，在專業性和嚴謹性上都留下瞭明顯的瑕疵，讓人在學習時不得不時刻保持警惕，自行修正其中的筆誤和不一緻之處。