過程控製 pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

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內容簡介

本書是作者在清華大學工業儀錶及自動化專業多年教學的總結，是在曆年所用講義的

基礎上經多次修改而寫成的，書中包括瞭作者及本專業同事們在過程控製領域中的部分科研

成果。

全書係統地闡述瞭簡單和復雜控製係統的結構、原理、設計、分析和評價，深入解剖瞭兩

個典型生産過程控製係統的實例，力圖從整個生産過程的特點齣發，對控製係統進行綜閤設

汁和優選。在此基礎上還介紹瞭幾種比較成熟的高等過程控製策略，並力求反映近年來過程

控製的新發展。

全書從數學和物理的基本概念著手，闡述過程控製問題的本質和特點以及掌握係統設計

和分析的基本方法。全書共分15章，每章均有思考題和習題。

本書可作為高等院校自動控製類和相關專業的教材，並供有關科技人員參考

目錄
緒論
一、生産過程自動化的發展概況和趨勢
二、過程控製的任務和要求
參考文獻
第一篇 簡單控製係統
第一章 生産過程的動態特性
§1－1　過程控製係統的性能指標
§1－2　被控對象的動態特性
一、基本概念
二、若乾簡單被控對象的動態特性
三、工業過程動態特性的特點
§1－3 過程數學模型及其建立方法
一、過程數學模型的錶達形式與對
模型的要求
二、建立過程數學模型的兩個基本方法
三、幾個常用的經典辨識法
第二章 比例積分微分控製及其調節過程
§2－1 基本概念
§2－2 比例調節（P調節）
一、比例調節的動作規律，比例帶
二、比例調節的特點，有差調節
三、比例帶對於調節過程的影響
§2－3 積分調節（I調節）
一、積分調節動作規律
二、積分調節的特點，無差調節
三、積分速度對調節過程的影響
§2－4 比例積分調節（PI調節）
一、比例積分調節的動作規律
二、比例積分調節過程
三、積分飽和現象與抗積分飽和的措施
§2－5 比例積分微分調節（PID調節）
一、微分調節的特點
二、比例微分調節規律
三、比例微分調節的特點
四、比例積分微分調節規律
第三章 簡單控製係統的整定
§3－1 控製係統整定的基本要求
§3－2 衰減頻率特性法
一、衰減頻率特性和穩定度判據
二、衰減頻率特性法整定調節器參數
§3－3 工程整定法
一、動態特性參數法
二、穩定邊界法
三、衰減麯綫法
§3－4 調節器參數的自整定
一、極限環法
二、模式識彆法
第四章 調節閥
§4－1 氣動調節閥的結構
一、氣動執行機構
二、閥
三、閥門定位器
§4－2 調節閥的流量係數
一、流量係數的定義及其物理意義
二、流量係數計算公式
§4－3 調節閥結構特性和流量特性
一、調節閥的結構特性
二、調節閥的流量特性
§4－4 氣動調節閥選型
一、調節閥結構形式的選擇
二、調節閥氣開、氣關形式的選擇
三、調節閥流量特性的選擇
四、調節閥口徑的確定
第一篇小結
思考題與習題
參考文獻
第二篇 復雜控製係統
第五章 串級控製係統與比值控製係統
§5－1 串級控製係統的概念
§5－2 串級控製係統的分析
§5－3 串級控製係統設計和實施中的幾個問題
一、副迴路的設計
二、主、副迴路工作頻率的選擇
三、防止調節器積分飽和的措施
§5－4 調節器的選型和整定方法
一、逐步逼近法
二、兩步整定法
§5－5 比值控製係統
一、比值係數的計算
二、比值係統中的非綫性特性
三、比值係統的整定
四、常見比值控製係統
第六章 利用補償原理提高係統的
控製品質
§6－1 概述
§6－2 前饋控製係統
一、基本概念
二、靜態前饋控製
三、動態前饋控製
四、前饋－反饋控製係統
§6－3 大遲延係統
一、概述
二、采用補償原理剋服大遲延的影響
三、史密斯預估器的幾種改進方案
§6－4 非綫性增益補償係統
一、概述
二、對象靜態非綫性特性的補償
第七章 解耦控製
§7－1 相對增益
一、相對增益的定義
二、求取相對增益的方法
三、相對增益矩陣特性
§7－2 耦閤係統中的變量匹配和
調節參數整定
一、變量之間的配對
二、控製迴路之間的耦閤影響及其整定
三、迴路間動態耦閤的影響
§7－3 解耦控製係統的設計
一、前饋補償法
二、對角矩陣法
三、單位矩陣法
§7－4 實現解耦控製係統的
幾個問題
一、解耦係統的穩定性
二、部分解耦
三、解耦係統的簡化
第二篇小結
思考題與習題
參考文獻
第三篇 過程計算機控製係統
第八章 直接數字控製係統
§8－1 直接數字控製係統的基本概念
及其組成
§8－2 信號采集、數字濾波及
數據處理
一、信號采集
二、數字濾波
三、數據處理
§8－3 DDC的PID算式
一、PID控製算式
二、PID控製算式的改進
§8－4 數字式PID調節參數的整定
一、擴充臨界比例帶法
二、擴充響應麯綫法
§8－5 DDC應用舉例
一、啤酒發酵過程對控製的要求
二、控製係統的組成
三、係統硬件
四、控製算法
五、控製效果
第九章 分布式控製係統
§9－1 概述
§9－2 分布式控製係統的分析
一、係統功能
二、係統組態
三、局部網絡
四、數據通信
§9－3 分布式控製係統中的算法
一、監督控製層的算法
二、計劃調度層的算法
附錄
第三篇小結
思考題與習題
參考文獻
第四篇 典型裝置的控製係統
第十章 火力發電廠大型單元機組的
自動控製
§10－1 大型單元機組的生産過程
及其對控製的要求
一、單元機組的齣力控製
二、鍋爐燃燒過程的控製
三、鍋爐汽包水位的控製
四、過熱蒸汽的溫度控製
§10－2 單元機組齣力控製係統
一、鍋爐跟蹤方式
二、汽機跟蹤方式
三、機爐協調方式
四、齣力控製係統的實例
§10－3 燃燒過程的控製係統
一、汽壓調節對象的動態特性
二、燃料量控製係統
三、送風控製係統
四、負壓控製係統
§10－4 鍋爐的給水控製係統
一、給水調節對象的動態特性
二、汽包水位的三衝量控製方案
三、三衝量控製係統的工程整定
四、汽包水位的串級控製係統
§10－5 蒸汽溫度控製係統
一、汽溫調節對象的動態特性
二、帶有導前微分信號的汽溫控製係統
三、雙信號汽溫調節器的整定
四、汽溫串級控製係統
五、蒸汽溫度控製實例
第十一章 精餾塔的自動控製
§11－1 精餾過程
一、精餾原理
二、連續精餾裝置和流程
三、精餾塔的基本型式
§11－2 精餾塔的控製目標
一、質量指標
二、産品産量和能量消耗
§11－3 影響精餾過程的因素
一、全塔物料平衡
二、能量平衡
三、內部物料平衡
四、動態影響分析
§11－4 精餾塔質量指標的選取
一、靈敏闆的溫度控製
二、溫差控製
三、雙溫差控製
§11－5 精餾塔的基本控製方案
一、按精餾段指標控製
二、按提餾段指標控製
三、按塔頂塔底兩端質量指標控製
§11－6 精餾塔的內迴流控製和
進料熱焓控製
一、內迴流控製
二、進料熱焓控製
§11－7 精餾塔的節能控製
一、産品質量指標的“卡邊”控製
二、采用前饋控製方案
三、浮動塔壓控製方案
結束語
思考題與習題
參考文獻
第五篇 高等過程控製係統
第十二章 推理控製
§12－1 推理控製係統的組成
一、問題的提齣
二、推理控製係統的組成
三、推理控製器的設計
§12－2 模型誤差對係統性能的影響
一、擾動通道模型存在誤差
二、控製通道模型存在誤差
三、推理－反饋控製係統
§12－3 輸齣可測條件下的推理控製
一、係統組成
二、模型誤差對係統性能的影響
三、自適應推理控製
四、預測推理控製
§12－4 多變量推理控製
一、控製器的V規範型結構
二、V規範型控製器的設計
三、濾波陣的選擇
§12－5 應用舉例
一、應用實例
二、二次輸齣量的選擇
三、控製作用的限幅
思考題與習題
參考文獻
第十三章 預測控製
§13－1 概述
§13－2 預測控製的基本原理
一、內部模型
二、參考軌跡
三、控製算法
§13－3 預測控製方法的機理分析
一、內模控製結構法
二、狀態空間錶示法
§13－4 預測控製中的幾個問題
一、係統的穩定性和魯棒性
二、非最小相位係統中的預測控製
三、大遲延係統中的預測控製
§13－5 應用舉例
思考題與習題
參考文獻
第十四章 自適應控製
§14－1 概述
一、具有被控對象數學模型在綫辨識
的自適應控製係統
二、參考模型自適應控製係統
§14－2 自校正控製
一、閉環可辨識的條件
二、自校正調節器
三、極點配置的自校正調節器
四、廣義最小方差控製策略――自校正
控製器
§14－3 參考模型自適應控製係統
一、被控對象全部狀態能直接獲取的
自適應控製係統
二、根據對象輸入輸齣設計參考模型
自適應控製係統
思考題與習題
參考文獻
第十五章 多變量現代頻域方法
§15－1 多變量係統的描述方法［1］
§15－2 穩定性定理
§15－3 逆奈氏陣列法
一、對角優勢
二、穩定性判據
三、運用INA方法的一些問題
§15－4 關於INA方法中閉環
特性的討論
§15－5 INA設計方法示例
§15－6 特徵軌跡法
一、廣義奈氏穩定性判據
二、互聯作用
三、近似可交換控製器
四、設計方法和舉例
§15－7 其它設計方法
一、並矢展開法
二、順序迴差法
§15－8 小結
思考題與習題
參考文獻
· · · · · · (收起)