冶金过程自动化基础

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出版者:冶金工业出版社
作者:孙一康、王京
出品人:
页数:371
译者:
出版时间:2006-11
价格:68.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787502441180
丛书系列:
图书标签:
  • 冶金
  • 冶金
  • 自动化
  • 过程控制
  • 工业自动化
  • 传感器
  • 执行器
  • PLC
  • DCS
  • 数据采集
  • 实时控制
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具体描述

本书为《冶金过程自动化技术丛书》之一,内容包括:当代冶金企业自动化系统的分级方法;企业管理级(L4级);生产控制级(L3级);过程控制级(L2级);生产过程数学模型;基础自动化级(L1级);自动化控制系统的网络技术;电气传动控制系统;液压传动控制系统;先进控制策略及其在冶金过程控制中的应用等。本书可供从事冶金自动化技术的科研、设计、生产维护人员使用,也可供大专院校自动化专业的师生参考。

好的,这是一本名为《冶金过程自动化基础》的图书,我将为您撰写一个详细的图书简介,旨在突出该书的核心内容,同时避免提及任何与“人工智能”或“AI”相关的信息,并确保语言风格自然、专业,不带有明显的机器生成痕迹。 --- 图书简介:《冶金过程自动化基础》 导言:现代冶金工业的脉搏与未来驱动力 在全球工业化进程的持续深化中,冶金工业作为基础材料科学的核心支柱,其技术水平直接决定了一个国家制造业的竞争力。从钢铁、有色金属到特种合金的生产,每一个环节都对产品质量、能耗控制以及环境友好性提出了日益严苛的要求。在这一背景下,以自动化、智能化为核心的现代冶金生产模式已成为行业发展的必然趋势。《冶金过程自动化基础》一书,正是为适应这一时代需求而精心编撰的专业教材与参考手册。 本书旨在系统、深入地介绍冶金过程中实现自动化控制的理论基础、核心技术、关键设备及实际应用案例。它不仅面向冶金工程、自动化、控制工程等相关专业的本科生、研究生,同样适合于冶金企业一线的工程师、技术人员以及从事相关设备研发与系统集成的专业人士。全书结构严谨,内容详实,力求在理论深度与工程实践之间架起一座坚实的桥梁。 第一部分:理论基石——构建自动化控制的知识框架 本部分聚焦于理解冶金过程自动化的底层逻辑和数学模型。我们深知,任何有效的控制系统都建立在精确的数学描述之上。 1. 冶金过程的特性分析与建模: 冶金过程的独特性在于其强耦合性、非线性和时滞性。本书首先详细剖析了常见冶金单元操作(如烧结、炼铁、炼钢、连铸、轧制)的物理化学本质,阐述了如何根据实际生产环境,建立描述温度、成分、流量、压力等关键变量的数学模型。重点讨论了集总参数模型与分布式参数模型的适用范围及求解方法。 2. 自动控制理论基础的冶金化应用: 传统自动控制理论是实现精细控制的理论武器。本章复习了经典控制理论(如传递函数、频率响应、根轨迹分析),并着重讲解了如何将这些理论工具应用于分析冶金过程的稳定性、瞬态响应和抗干扰能力。特别是针对大型热处理和连铸过程中的复杂动态特性,提供了系统的分析方法。 3. 现代控制理论的引入: 面向更高级的控制需求,本书引入了现代控制理论的核心概念,包括状态空间法、可控性与可观测性分析。对于如炉体温度分布、化学反应速率等高维复杂系统的控制,状态估计(如卡尔曼滤波)在处理传感器噪声和模型不确定性方面的应用被深入探讨。 第二部分:核心技术——自动化系统的硬件与软件实现 自动化系统的实现依赖于可靠的硬件平台和高效的软件逻辑。本部分详细阐述了构成现代冶金自动化体系的关键技术组件。 1. 过程检测与测量技术: 精确的输入信号是有效控制的前提。本书系统梳理了冶金生产环境中常用的传感器和变送器,包括高温测温技术(红外、接触式热电偶)、气体成分分析仪(NDIR、激光光谱法)、液位、压力、流量的测量技术。特别强调了在高温、高粉尘、强电磁干扰等恶劣工况下,传感器的选型、安装、校准与维护策略,以确保数据采集的准确性和可靠性。 2. 执行机构与调节元件: 执行机构是将控制信号转化为物理动作的桥梁。详细分析了各类调节阀(球阀、蝶阀、角行程阀)的选型、流量特性曲线、响应速度及其在冶金流体(熔融金属、高炉煤气、水冷系统)控制中的应用。同时,对变频调速技术在电机驱动系统中的应用进行了详尽的介绍。 3. 分布式控制系统(DCS)与可编程逻辑控制器(PLC): PLC与DCS是冶金自动化控制的中枢神经系统。本书对主流的工业控制硬件架构进行了对比分析,详细阐述了DCS在大型、复杂、全厂集成系统中的优势,以及PLC在单元设备快速、顺序控制中的可靠性。内容涵盖了控制站的配置、I/O点管理、系统冗余设计和故障诊断机制。 第三部分:控制策略与工程应用 理论和硬件的集成最终体现在有效的控制算法和成熟的工程实践中。本部分是连接理论与实际生产的关键所在。 1. 经典PID控制的优化与应用: PID控制器因其简单、鲁棒性强,至今仍是冶金过程控制的主流。本书不仅讲解了标准的PID参数整定方法(如Ziegler-Nichols法),更深入探讨了针对冶金过程特点的改进算法,如前馈控制、解耦控制、梯形控制以及抗饱和、防积分饱和的策略,以应对冶金过程中常见的负荷突变和切换问题。 2. 先进过程控制(APC)技术: 面对高精度、低能耗的要求,先进过程控制是实现优化运行的必然选择。本书重点介绍了模型预测控制(MPC)在复杂多变量系统(如连铸过程的结壳控制、高炉操作的煤比优化)中的原理、建模方法和在线优化过程。同时,也涵盖了模糊控制、神经网络控制等智能控制方法的初步概念及其在特定冶金场景下的潜力。 3. 关键冶金单元的自动化实践案例: 为了增强读者的工程感和直观理解,本书收录了多个具体的应用案例: 烧结/球团过程的燃烧控制与质量优化: 讲解如何通过实时成分分析和温度反馈,实现烧结矿透气性、烧结速度的精确控制。 炼钢过程的温度与成分控制: 深入分析了转炉吹炼过程的氧枪高度与吹氧量优化模型,以及真空精炼过程的真空度与加料速率的协同控制。 连铸过程的拉速与冷却制度控制: 详细阐述了二次冷却分区控制的策略,如何通过精确控制水膜的形成与维持,保证铸坯内部质量和表面光滑度。 轧制过程的厚度与平直度控制: 介绍了液压AGC(自动厚度控制)系统的工作原理、前馈补偿策略以及轧制过程中的张力控制技术。 结论与展望 《冶金过程自动化基础》不仅是一本技术手册,更是对未来冶金工业发展方向的深刻洞察。随着工业互联网、大数据分析技术的融入,未来的冶金自动化将朝着更深层次的自适应、自优化方向发展。本书所奠定的坚实理论与工程基础,将使读者能够有效理解并驾驭当前及未来的复杂自动化系统,为推动我国冶金行业的高质量发展提供强有力的技术支撑。全书图文并茂,配有大量的系统结构图和流程图示,确保学习的直观性与有效性。

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用户评价

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我最近沉浸在一本关于古埃及文明的书籍中,这本书的书名为《尼罗河的秘密:古埃及文明的辉煌与神秘》。这本书的叙述非常引人入胜,它不仅仅是简单地介绍金字塔和法老,而是试图带领读者去理解这个古老文明的核心。作者从地理环境入手,详细阐述了尼罗河对于古埃及文明的决定性作用,解释了为何这条河流能够孕育出如此灿烂的文明。随后,书中深入探讨了古埃及的宗教信仰,特别是对来世的观念,以及这种观念如何体现在其宏伟的陵墓建筑、复杂的丧葬仪式以及神秘的木乃伊制作过程中。我对书中关于象形文字的解读部分尤为着迷,作者详细介绍了象形文字的演变过程,以及通过罗塞塔石碑的发现,人类是如何逐步解开这个古老文明的密码的。书中还对古埃及的社会结构、政治制度、科学技术(如天文学、医学、数学)以及艺术成就进行了详细的介绍,比如对卡纳克神庙、卢克索神庙等建筑的深入剖析,以及对埃及壁画和雕塑艺术的解读。这本书让我对古埃及文明的理解,从一些零散的符号和形象,逐渐汇聚成一个完整而生动的画面,充满了历史的厚重感和人文的魅力。

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最近我读了一本关于中国古代戏曲的学术著作,名为《梨园百态:中国传统戏曲的演变与发展》。这本书并非那种浅显的普及读物,而是带着严谨的学术态度,深入挖掘了中国戏曲从起源到成熟,再到不同时期、不同地域的风格演变的全过程。作者首先追溯了戏曲的早期萌芽,从唐代的歌舞大曲,到宋代的诸宫调,再到元代的杂剧,每一个阶段的特点都被细致地剖析。我印象最深刻的是书中关于元杂剧的论述,它详细介绍了元杂剧的结构、表演程式、音乐唱腔以及其所反映的社会生活和思想观念。随后,本书又对明清时期的昆曲、弋腔、徽剧、京剧等多种剧种进行了深入的比较研究,分析了它们各自的艺术特色、美学追求以及在历史长河中的地位。书中还引用了大量的戏曲史料、剧本片段和戏画,使得论述更加生动具体。作者对戏曲行当的划分、表演技巧的传承、音乐唱腔的流派以及服饰化妆的象征意义等方面都有详尽的阐述。这本书对于理解中国传统文化的深厚底蕴,以及戏曲作为一种综合性艺术形式是如何发展演变的,提供了非常重要的 insight。

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这本书的标题是《冶金过程自动化基础》,但我最近在翻阅一本关于城市园林景观设计的书籍,那本书的篇幅相当可观,里面详细介绍了各种植物的生长习性、不同季节的色彩变化,以及如何根据地形和气候条件选择最适宜的植物种类。我尤其喜欢其中关于水景设计的章节,它探讨了如何巧妙地利用流水、叠石和植被来营造出宁静致远的意境,甚至还提供了不同风格园林的实例分析,比如中式古典园林如何通过曲径通幽、移步换景的手法来体现含蓄的美感,而现代简约园林又如何通过几何线条和简洁的色彩搭配来展现空间的开阔与大气。书中还配有大量的精美插图和实景照片,让我仿佛置身于那些令人心旷神怡的绿洲之中,能够直观地感受到设计师的匠心独运。我原本对园林设计了解不多,但读完这本书,我开始对如何在家里的阳台或者小院里打造一个属于自己的秘密花园产生了浓厚的兴趣。书里关于土壤改良、病虫害防治的知识也非常实用,让我觉得即便是一个园艺新手,也能通过这本书的指导,逐渐掌握一些基本的养护技巧,让家里的绿植生机勃勃。

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最近读的一本书,名字叫做《宋代文官制度研究》,这本学术专著深入剖析了宋代复杂的官僚体系。作者通过考证大量的史料,包括诏令、奏折、文集以及碑刻等,详细梳理了宋代从中央到地方的官职设置、官员的选拔任用机制、俸禄制度以及监察体系。书中特别强调了宋代文官制度在抑制武将、加强中央集权方面所起到的关键作用,以及这种制度设计对后世中国政治发展产生的深远影响。我对书中关于“冗官”现象的分析尤为感兴趣,作者探讨了导致官僚体系膨胀的原因,比如宋太祖“杯酒释兵权”后为了安抚旧部而增设官职,以及科举制度的盛行带来的士人参政热情等。书中还对比了宋代与唐代、明清等朝代的文官制度,从制度的稳定性、官员的素质、行政效率等方面进行了比较研究,为我们理解中国古代政治演变的脉络提供了重要的视角。这本书的语言严谨,论证充分,虽然作为一本学术著作,在阅读上需要一定的耐心和基础知识,但对于想要深入了解中国古代政治史的读者来说,无疑是一本不可多得的参考书。

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我最近读完了一本关于日本动漫文化发展史的书,名为《从手冢治虫到宫崎骏:日本动画的黄金时代》。这本书以时间为线索,清晰地梳理了日本动画产业从其诞生初期到如今成为世界级产业的辉煌历程。作者首先介绍了日本动画的奠基人手冢治虫及其对现代动画制作模式的影响,包括其对迪士尼动画的借鉴和创新,以及其作品所蕴含的深刻人文关怀。随后,书中详细阐述了上世纪七八十年代,机器人动画的兴起,如《机动战士高达》系列,如何引发了社会对于科技发展与战争的反思,以及这类作品如何成为一代人的集体记忆。接着,本书重点分析了吉卜力工作室及其灵魂人物宫崎骏的作品,如《龙猫》、《千与千寻》等,探讨了其独特的艺术风格、深刻的主题以及对全球动画界产生的巨大影响。书中不仅分析了作品本身,还探讨了日本动画在不同历史时期所面临的挑战,如经济泡沫破裂对产业的影响,以及互联网时代新媒体的冲击。这本书让我对日本动漫的理解不再局限于表面的娱乐性,而是看到了其背后所承载的时代精神、文化符号以及艺术家们的创新与坚持。

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我最近在读一本关于古代中国服饰文化的书,名为《锦绣中华:中国古代服饰史话》。这本书的魅力在于它不仅仅是简单地罗列历代服饰的样式,而是将服饰置于当时的社会、经济、文化背景下进行解读。比如,书中对汉朝服饰的介绍,会结合当时的礼仪制度、哲学思想,解释为何汉服多采用深衣制,体现了怎样的“天人合一”的观念。而在讲述唐代服饰时,则生动描绘了开放包容的社会风气如何体现在其华丽、多样的服饰风格上,包括胡服元素的影响,以及女性服饰的大胆创新。我特别喜欢书中关于不同阶层服饰差异的描写,从帝王的龙袍凤冠,到士大夫的圆领袍衫,再到平民百姓的粗布麻衣,每一件服饰都承载着其主人的身份、地位和生活状态。书中还详细介绍了不同朝代的织造工艺、染色技术以及刺绣手法,如宋代的缂丝、明代的妆花,这些精湛的技艺让人叹为观止,也展现了古代中国手工业的辉煌成就。此外,书中还探讨了服饰在祭祀、婚丧嫁娶等重要场合的象征意义,以及历代服饰禁令的颁布与废止,这些都让服饰史不再是枯燥的图片展示,而是鲜活的历史画卷。

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最近偶然拿起一本关于人工智能伦理的书,这本书的标题是《算法的边界:人工智能伦理的挑战与未来》。我一直对人工智能的发展感到好奇,但同时也对它可能带来的伦理困境有所担忧。这本书从多个角度切入,首先探讨了AI的偏见问题,例如在招聘、信贷审批甚至刑事司法领域,算法可能因为训练数据中的不公平因素而歧视特定人群。作者通过大量的案例分析,揭示了这些偏见如何悄无声息地固化甚至放大社会的不平等。接着,本书深入讨论了AI的透明度和可解释性问题,即我们如何理解AI的决策过程,以及在出现问题时如何追责。特别令我印象深刻的是关于自动驾驶汽车的“电车难题”的讨论,以及在医疗诊断中,AI的误诊该由谁来承担责任。此外,书中还触及了AI对就业市场的影响,以及未来可能出现的“超级智能”可能带来的生存风险。作者在提出问题的同时,也积极地探讨了应对策略,比如建立健全的法律法规、加强AI伦理教育、鼓励跨学科对话等,为我们勾勒出了一个相对乐观但又充满警惕的未来图景。

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最近我翻阅了一本关于量子物理学的入门读物,这本书的标题是《微观世界的奇点:理解量子力学》。这本书的写作风格相当独特,它试图用最少的数学公式,通过类比和想象力来解释量子世界的奇异现象。作者首先介绍了量子力学产生的历史背景,包括经典物理学的局限性,以及普朗克的量子假说如何开启了新的时代。然后,书中详细探讨了诸如“波粒二象性”、“叠加态”、“量子纠缠”等核心概念。我尤其喜欢书中关于“薛定谔的猫”的思想实验的解释,它形象地展示了量子叠加态在宏观世界中的悖论,以及这种概念是如何挑战我们日常的直觉。作者还介绍了量子隧穿效应、海森堡不确定性原理等,并解释了这些原理在现代科技,如激光、半导体、核磁共振成像等领域的应用。书中还对量子计算和量子通信等前沿领域进行了展望,虽然这些内容有些深奥,但作者的引导让我对这些未来的技术产生了浓厚的兴趣。这本书让我觉得,虽然量子世界与我们的日常生活相去甚远,但其背后的逻辑和规律,却是理解宇宙最根本的钥匙之一。

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我最近在阅读一本关于音乐哲学的著作,书名是《乐章的灵魂:音乐的意义与情感》。这本书并没有从乐器、作曲家或者某个音乐流派的角度切入,而是深入探讨了音乐本身所蕴含的哲学意义。作者首先探讨了“音乐是什么”这个基本问题,从柏拉图的“数学和谐”论,到亚里士多德的“情感模仿”说,再到康德的“审美判断”理论,系统梳理了西方音乐哲学史上的重要观点。我特别欣赏书中关于音乐与情感关系的论述,作者分析了音乐是如何通过旋律、节奏、和声等元素来触动人的情感,引发喜悦、悲伤、愤怒、宁静等各种复杂的情绪体验。书中还探讨了不同文化背景下,音乐所承载的社会功能和象征意义,比如宗教仪式中的圣歌、民族团结的号角、个体情感的宣泄等等。我印象深刻的是,作者还引用了大量的音乐作品作为案例,分析了巴赫的复调音乐如何体现秩序与理性,贝多芬的交响乐如何展现挣扎与超越,肖邦的夜曲如何表达忧郁与抒情。这本书让我认识到,音乐不仅仅是一种声音的组合,更是一种能够触及灵魂、连接人心的独特语言,它以其超越文字的力量,传递着人类最深沉的思考与情感。

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我最近在阅读一本关于宇宙学史的书,书名是《星辰的低语:从神话到量子世界的宇宙观》。这本书的写作风格非常引人入胜,它没有像一般的科普书籍那样直接罗列各种理论和公式,而是从人类最古老的对星空的仰望开始讲起,回顾了从古代文明的神话传说中对宇宙的朴素认知,比如古希腊的“地心说”以及中国古代的“盖天说”、“浑天说”等。然后,作者逐步引导读者进入科学的探索之路,从哥白尼的“日心说”革命,到牛顿的万有引力定律,再到爱因斯坦的相对论,每一个重大的科学突破都被讲述得绘声绘色,充满了故事性。我尤其喜欢书中关于“黑洞”和“暗物质”的章节,作者用生动的比喻和清晰的逻辑,将这些抽象的概念解释得通俗易懂,让我这个非专业人士也能领略到宇宙的神秘与壮丽。书中还探讨了宇宙大爆炸理论的演变,以及现代宇宙学正在探索的那些前沿问题,比如宇宙的终极命运、多重宇宙的存在等。这本书让我感受到,人类对宇宙的认识是一个不断修正、不断深入的过程,每一次的进步都凝聚了无数科学家的智慧和汗水。

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