水处理工程师手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:唐受印

出品人:

页数:766

译者:

出版时间:2000-4

价格:98.00元

装帧:精装(无盘)

isbn号码:9787502527754

丛书系列:

图书标签:

• 水处理
• 工程师
• 手册
• 给排水
• 环境工程
• 化学工程
• 工业废水
• 市政给水
• 污水处理
• 水质检测
• 环境保护

《现代工业过程控制技术：原理与实践》 图书简介 本书全面深入地探讨了现代工业过程中控制系统的设计、实现、优化与维护，旨在为工程技术人员、自动化专业学生以及对工业自动化感兴趣的读者提供一套系统而实用的知识体系。本书内容覆盖了从基础的控制理论到前沿的智能控制策略，并结合大量的工业案例，阐述了如何将理论知识转化为高效、可靠的实际控制系统。 第一部分：控制系统基础与经典理论 本书首先构建了扎实的控制系统基础框架。第一章从工业自动化系统的宏观视角出发，界定了过程控制的内涵、重要性及其在现代制造业中的地位。重点分析了典型工业过程（如连续过程、间歇过程）的特性，为后续的建模和控制打下基础。 第二部分详细阐述了过程动态特性的数学描述。包括一阶、二阶模型的建立与辨识，特别是针对复杂工业对象的传递函数和状态空间模型的推导方法。我们强调了系统参数辨识在实际应用中的重要性，介绍了离线和在线辨识技术，包括最小二乘法及其在噪声环境下的改进算法。 第三部分聚焦于经典反馈控制理论。对比例-积分-微分（PID）控制器进行了深入剖析，不仅涵盖了经典的三项控制作用的数学原理，更着重于PID参数的整定方法。书中系统地介绍了Ziegler-Nichols法、Cohen-Coon法等经验整定法，并详细对比了基于根轨迹和频率响应分析（如波德图、奈奎斯特图）的精确整定技术。为应对工业中常见的滞后和不确定性，我们还引入了先进的PID设计理念，如增量式PID、串级控制结构，以及如何处理执行器饱和和过程死区等非线性问题。 第二部分：先进控制策略与前沿技术 在掌握经典控制的基础上，本书进阶探讨了多种先进控制技术，这些技术是提升复杂系统性能、应对高维度耦合问题的关键。 第四章深入讲解了基于模型的先进控制。重点剖析了模型预测控制（MPC）。我们从原理出发，详细介绍了MPC的核心——滚动时域优化、约束处理和模型预测机制。通过对具体应用案例的分析（例如多变量换热网络控制），读者可以清晰理解MPC如何有效地处理过程间的相互耦合和输入/输出约束，实现系统性能的最优化。 第五章探讨了鲁棒控制和最优控制。针对模型不确定性对控制性能的影响，本书介绍了H-无穷（$H_{infty}$）控制的设计思想，旨在保证系统在模型误差范围内的稳定性与性能。同时，介绍了LQR（线性二次型调节器）的设计流程，阐述了如何通过权重矩阵的选择，在调节性能和控制能量消耗之间取得平衡。 第六章是关于智能控制与自适应控制的专题。我们涵盖了神经网络在过程建模和前馈补偿中的应用，特别是RBF网络和BP网络的结构与训练方法。在自适应控制方面，本书详细介绍了模型参考自适应控制（MRAC）和自整定控制器（STR）的工作机制，重点分析了它们在过程参数随时间漂移或工艺条件变化时，维持性能的有效性。 第三部分：系统集成、安全与优化 本书的后半部分将理论与工程实践紧密结合，关注控制系统的实际部署、可靠性以及与上层系统的集成。 第七章系统地介绍了工业控制系统的架构。详细分析了集散控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）和监督控制与数据采集系统（SCADA）的结构、功能和通信协议（如OPC UA、Modbus）。重点讲解了如何根据过程的复杂度和实时性要求，合理选择和配置控制平台。 第八章聚焦于控制系统的安全与可靠性工程。讨论了过程安全联锁系统（SIS）的设计标准，如依据IEC 61511/ISA 84标准进行功能安全评估。内容包括安全仪表级（SIL）的确定、冗余系统的配置（如1oo2D、2oo3D）以及故障诊断与容错技术，确保控制系统在极端情况下的固有安全。 第九章探讨了过程优化与能源管理。介绍了如何将优化算法（如线性规划、非线性规划）集成到实时控制环境中，实现经济效益最大化或能耗最小化。例如，如何通过优化锅炉燃烧效率或精馏塔操作点，实现节能降耗。 第十章对现代控制系统中的数据分析和大数据应用进行了展望。讨论了工业物联网（IIoT）背景下，控制数据采集、存储和分析的新趋势，包括大数据挖掘在故障早期预警和预测性维护中的潜力。 本书特色： 理论与实践并重： 每章均配备了大量的工程实例和流程图，展示了控制算法在实际工业场景中的部署细节。 数学工具的工程化： 避免了过度晦涩的数学推导，侧重于介绍如何运用矩阵运算、拉普拉斯变换和Z变换等工具解决实际工程问题。 系统化知识结构： 结构严谨，从基础到前沿，逻辑清晰，非常适合作为工程人员的进阶培训教材或大学高年级专业的参考用书。 通过阅读本书，读者将不仅掌握先进控制理论，更能理解如何构建一个高效、安全、经济的现代化工业过程控制系统。

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