控制之道:过程控制的理论与实践
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北京房山
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作者(加)周风晞著
出版社机械工业出版社
ISBN9787111743392
出版时间2024-02
装帧精装
开本16开
定价89元
货号15351467
上书时间2024-12-08
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目录
序 引言 第1章 反馈，动态与稳定性 1.1 反馈与动态 1.2 动态系统的稳定性 第2章 单回路PID控制 2.1开关控制 2.2基本PID控制 PID的形式与开环响应 PID的闭环响应 PID的数字化 控制余差问题 2.3 PID参数的性质 比例增益kp的性质 积分时间Ti的性质 微分时间Td的性质 2.4 PID参数的整定 Ziegler-Nichols法 Cohen-Coon法 自动整定和回路性能评估的问题 经验法和常见过程的初始PID参数 2.5 测量噪声和滤波问题 2.6 过程纯滞后问题 2.7 PID的变型 双增益PID 误差平方PID 广义变增益PID 积分分离PID 2.8 实际PID的其他考虑 正反作用 无扰动切换，测量值跟踪与初始化 积分饱和 设定值爬坡 输入特性与输出特性 第3章 复杂PID控制 3.1 串级控制 3.2 前馈控制 3.3 分程控制 3.4 比值控制 3.5 选择性控制 3.6 双自由度控制 3.7 阀位控制 3.8 均匀控制和解耦控制 3.9 推断控制 3.10 对数PID控制 第4章 单元设备控制 4.1 换热器控制 换热器概述 换热器的温度控制 带相变的换热器控制 换热器温度的混合控制 4.2 锅炉与加热炉控制 汽包液位控制 汽包压力控制 燃烧与空燃比控制 交叉极限控制 4.3 泵与压缩机控制 正排量泵的控制 离心泵的控制 压缩机的防喘振控制 4.4 精馏塔控制 精馏塔概述 直接与间接物料平衡控制 塔压控制 精馏塔的前馈控制 4.5 反应器控制 连续搅拌釜反应器的控制 管式反应器的控制 流化床反应器的控制 第5章 模型预估控制 5.1 多变量控制的挑战与机会 5.2 基本模型预估控制 5.3 实际模型预估控制 5.4 模型预估控制的参数整定 “滑动漏斗”整定方法 反向响应问题 积分过程的处理 5.5 模型预估控制与PID的关系及其他问题 并行设备的偏置 软件缓冲层的问题 第6章 故障的解决与预防 6.1 仪电故障 6.2 DCS故障 6.3 优选控制软件故障 6.4 控制算法故障 6.5 工艺变迁和异常导致的控制系统工作不正常 6.6 人的因素 第7章 人工智能时代的过程控制 后记 附录过程控制常用术语英汉对照
内容摘要
本书分六部分。第一部分简述基本的反馈，动态系统和稳定性分析在介绍根轨迹方法的时候，重点在于零极点对稳定性的作用，为后续的PID控制和回路稳定性分析做铺垫。第二部分介绍单回路PID控制，从比例、积分、微分特性和参数整定的深入讨论开始，展开到余差、纯滞后、信号噪声等特殊问题。在简单PID的基础上，对双增益、广义变增益、积分分离等PID变型及其特点进行介绍。最后讨论了正反作用、积分饱和、无扰动切换、初始化、输入输出特性等实际PID问题。第三部分讨论多回路的复杂PID控制，如串级控制、前馈控制、分程控制、比值控制、选择性控制、双自由度控制、阀位控制等，重点在于思路和具体应用。第四部分的重点是化工过程单元设备控制。从单元操作的特性和控制要求开始，介绍典型控制方案，如换热器控制、锅炉和加热炉控制、泵与压缩机控制、精馏塔控制、反应器控制等。第五部分从多变量和很优控制入手，介绍模型预估控制，包括基本推导、参数整定和与PID的关系，以及实施中的具体问题。第六部分介绍控制系统故障及异常的解决与预防，并对人工智能的作用进行讨论。
本书兼具专业性、思想性、实用性，既有一定深度，又通俗易懂，对初涉自控行业的读者而言是一部较实用的参考书，对自动化专业的本科生或研究生也有很高的参考价值。
主编推荐
“书上讲的用不上，需要用的书上不讲”，这是工科生中常听到的抱怨。理论是优美的，现实是复杂的。工程实践永远是科学与艺术的结合。这里科学指理性、严谨的思考和方法。这里的艺术不是诗和远方，而是跳出常规框框的创造性思维，更是接地气的因地制宜。过程控制尤其如此。本书试图在数学化的控制理论和菜谱式的具体攻略之间搭接，从实用角度出发，为大量控制实践提供一点理论依据，也为控制理论研究提示一点工程实践中需要解决的问题。 本书兼具专业性、思想性、实用性，既有一定深度，又通俗易懂，对初涉自控行业的读者而言是一部较实用的参考书，对自动化专业的本科生或研究生也有很高的参考价值。
精彩内容
控制理论方面的著述和教科书汗牛充栋，具体控制系统或者控制软件的使用攻略也琳琅满目。但在两者之间缺乏桥梁。“书上讲的用不上，需要用的书上不讲”，这是常听到的抱怨。本书试图搭接，从实用角度出发，为大量控制实践提供一点理论依据，也为控制理论研究提示一点工程实践中需要解决的问题。 本书分六部分。第一部分简述基本的反馈，动态系统和稳定性分析，在介绍根轨迹方法的时候，重点在于零极点对稳定性的作用，为后续的PID控制和回路稳定性分析做铺垫。第二部分介绍单回路PID控制，从比例、积分、微分特性和参数整定的深入讨论开始，展开到余差、纯滞后、信号噪声等特殊问题。在简单PID的基础上，对双增益、广义变增益、积分分离等PID变型及其特点进行介绍。最后讨论了正反作用、积分饱和、无扰动切换、初始化、输入输出特性等实际PID问题。第三部分讨论多回路的复杂PID控制，如串级控制、前馈控制、分程控制、比值控制、选择性控制、双自由度控制、阀位控制等，重点在于思路和具体应用。第四部分的重点是化工过程单元设备控制。从单元操作的特性和控制要求开始，介绍典型控制方案，如换热器控制、锅炉和加热炉控制、泵与压缩机控制、精馏塔控制、反应器控制等。第五部分从多变量和很优控制入手，介绍模型预估控制，包括基本推导、参数整定和与PID的关系，以及实施中的具体问题。第六部分介绍控制系统故障及异常的解决与预防，并对人工智能的作用进行讨论。 本书兼具专业性、思想性、实用性，既有一定深度，又通俗易懂，对初涉自控行业的读者而言是一部较实用的参考书，对自动化专业的本科生或研究生也有很高的参考价值。
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