Advanced Process Identification & Control (Control Engineering)

Advanced Process Identification & Control (Control Engineering) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:CRC
作者:Kaddour Najim
出品人:
页数:328
译者:
出版时间:2001-10-15
价格:USD 179.95
装帧:Hardcover
isbn号码:9780824706487
丛书系列:
图书标签:
  • 过程控制
  • 先进控制
  • 系统辨识
  • 控制工程
  • 自适应控制
  • 模型预测控制
  • 优化控制
  • 动态系统
  • 工业自动化
  • 控制理论
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具体描述

A presentation of techniques in advanced process modelling, identification, prediction, and parameter estimation for the implementation and analysis of industrial systems. The authors cover applications for the identification of linear and non-linear systems, the design of generalized predictive controllers (GPCs), and the control of multivariable systems.

探索复杂系统动态之奥秘:《高级过程辨识与控制(控制工程)》 在现代工业生产和工程实践中,对复杂动态系统的理解、建模和精确控制是提升效率、保障安全、实现优化的基石。《高级过程辨识与控制(控制工程)》深入剖析了这一核心课题,为工程师和研究人员提供了一套全面而深入的理论框架和实用工具。本书旨在帮助读者掌握从数据中揭示系统内在动态规律,并在此基础上设计出高效、鲁棒的控制策略。 过程辨识:洞悉系统本质的钥匙 本书首先聚焦于过程辨识——从实测数据中建立数学模型的过程。在复杂的工业环境中,我们很少能获得精确的系统先验知识,因此,依赖数据驱动的建模技术至关重要。本书详细介绍了各种先进的辨识方法,从经典的参数辨识技术,如最小二乘法及其变种,到更具挑战性的非线性系统辨识。 模型结构的选取: 读者将学习如何根据数据的特性和控制目标,合理选择模型结构,包括传递函数模型、状态空间模型、ARMAX模型等,并深入理解不同结构模型的优缺点及其适用范围。 数据预处理与分析: 有效的辨识离不开高质量的数据。本书强调了数据预处理的重要性,包括去噪、滤波、缺失值处理以及信号分析技术,确保输入输出数据的准确性和代表性。 参数估计算法: 除了基本的最小二乘法,本书还将深入探讨如最大似然估计、卡尔曼滤波在参数估计中的应用,以及如何处理测量噪声和模型不确定性,以获得更精确的系统参数。 模型验证与选择: 建立模型后,如何评价模型的质量并选择最佳模型是关键。本书提供了多种模型验证准则,如残差分析、预测性能评估、信息准则(AIC, BIC)等,帮助读者客观地判断模型的准确性和泛化能力。 非线性系统辨识: 随着工程问题的复杂化,非线性系统辨识成为研究热点。本书将介绍基于神经网络、模糊逻辑、支持向量机等方法的非线性模型辨识技术,以及如何处理复杂非线性动态的挑战。 先进控制策略:实现系统最优运行 在成功辨识出系统模型后,本书将笔锋一转,转向如何利用这些模型设计高效的控制策略,以实现预期的性能目标。本书涵盖了多种先进控制技术,旨在应对传统 PID 控制难以解决的复杂工况。 状态空间控制: 基于状态空间模型的控制器设计是本书的重要组成部分。读者将学习如何设计极点配置控制器,实现期望的闭环系统动态特性。 最优控制: 本书深入介绍了线性二次型调节器(LQR)等最优控制理论,如何在满足系统约束的前提下,最小化特定的性能指标,从而实现系统的最优运行。 预测控制: 模型预测控制(MPC)作为一种强大的先进控制技术,将在书中得到详细阐述。读者将理解 MPC 如何利用系统模型预测未来输出,并通过优化算法计算控制序列,从而处理多变量、约束和时延问题。本书将覆盖各种 MPC 变种,如滚动时域优化、无模型预测控制等。 鲁棒控制: 在模型不确定性和外部扰动普遍存在的实际系统中,鲁棒控制器的设计至关重要。本书将探讨如何设计能够抵御模型不确定性的控制器,例如 H-无穷控制等,以确保系统在各种工作条件下都能稳定可靠地运行。 自适应控制: 当系统参数随时间变化或未知时,自适应控制技术能够发挥关键作用。本书将介绍自适应控制器的工作原理,以及如何根据系统响应实时调整控制参数,以维持良好的控制性能。 多变量控制: 许多工业过程涉及多个相互关联的输入和输出。本书将深入探讨多变量系统的控制设计,包括解耦控制、模型预测控制在多变量系统中的应用,以及如何处理变量之间的耦合关系。 理论与实践的融合 《高级过程辨识与控制(控制工程)》不仅是理论知识的汇集,更注重理论与实践的紧密结合。书中穿插了大量经典的工程案例和仿真实例,帮助读者将抽象的理论概念转化为具体的工程解决方案。通过对这些案例的分析和讨论,读者可以: 理解模型选择与控制策略之间的内在联系: 认识到不同辨识模型对控制性能的影响,以及如何根据控制目标反向选择最合适的模型结构。 掌握实际工程中的挑战与应对: 学习如何在实际应用中处理系统噪声、执行器饱和、传感器故障等常见问题,并设计相应的容错控制策略。 提升仿真与分析能力: 通过书中提供的示例代码和仿真方法,读者可以动手实践,加深对辨识算法和控制策略的理解。 《高级过程辨识与控制(控制工程)》是一本面向高级本科生、研究生以及从事过程控制、自动化、系统工程等领域的工程师和研究人员的权威著作。通过学习本书,读者将能够更深刻地理解复杂动态系统的本质,掌握先进的建模和控制技术,从而在各种工程应用中设计出更高效、更可靠的控制系统,推动技术进步和产业发展。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的封面上“Advanced Process Identification & Control (Control Engineering)”这几个字,让我这个在控制工程领域摸爬滚打多年的工程师,内心燃起了一丝久违的兴奋。我至今还记得自己刚入行时,对于“过程辨识”和“先进控制”这两个概念,既着迷又困惑。总觉得它们像是在技术殿堂深处的两扇紧锁的大门,里面藏着能够让工业生产效率飞跃、能源消耗骤降的绝世秘籍。然而,市面上相关的书籍,要么过于理论化,公式堆砌得让人望而却步,要么过于浅显,几页纸就讲完了一个理论,完全无法解决实际工程中的痛点。这本书的出现,就像是一把精准的钥匙,正对着我心中那扇渴望已久的门。我期待着它能以一种既严谨又不失通俗易懂的方式,深入浅出地剖析过程辨识的各种核心算法,从经典的ARX、ARMAX到更具挑战性的OE、BJ模型,再到近年来兴起的基于神经网络和深度学习的辨识方法,我想了解它们各自的优劣、适用场景,以及在实际数据处理中可能遇到的陷阱。同时,对于“先进控制”,我更希望看到的是超越PID的视野,例如模型预测控制(MPC)在复杂动态系统中的应用,自适应控制如何应对参数变化,模糊逻辑和神经网络控制如何处理非线性系统,以及各种优化算法在控制策略设计中的集成。更重要的是,我渴望书中能够提供一些真实的案例研究,哪怕只是示意性的,能够让我看到这些抽象的技术如何转化为生产力,如何解决实际生产线上的瓶颈问题,如何提升产品质量和稳定性。如果这本书能够在这方面做得出色,那么它将不仅仅是一本技术书籍,更像是一位经验丰富的导师,为我指引方向,点燃灵感,让我能够将所学知识融会贯通,并在我的工作中取得突破性的进展。

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作为一名在电力系统领域工作的工程师,我深知过程辨识和先进控制在保障电网稳定运行、提升能源利用效率方面的重要性。这本书《Advanced Process Identification & Control (Control Engineering)》的出现,为我提供了一个深入学习和掌握这些关键技术的机会。在过程辨识方面,我希望这本书能够详细介绍如何从复杂的电力系统中提取准确的动态模型。例如,如何对发电机组、输电线路、负荷等关键设备的动态特性进行辨识,特别是在系统发生扰动、参数发生变化的情况下,如何进行实时或准实时的辨识。我期待看到一些能够处理大规模、高维度数据,并能够高效计算辨识模型的方法,例如基于大数据分析和机器学习的辨识技术。在先进控制方面,我希望能看到模型预测控制(MPC)在电力系统中的应用。我特别关注MPC如何用于优化发电调度、控制电压和频率稳定,以及如何处理电力系统中固有的约束条件,如发电机出力限制、线路传输容量等。同时,我也对那些能够提高系统鲁棒性和抗扰能力,以及能够实现分布式控制的先进控制策略感兴趣。如果书中能够提供一些关于如何将辨识到的模型与先进控制算法结合,并进行仿真验证的实例,那将极大地帮助我理解和应用这些技术。我希望这本书能够为我提供解决电力系统复杂控制问题的理论指导和实践参考,从而提升我在这方面的专业能力。

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我是一位对控制理论充满好奇心和探索欲的博士研究生,目前的研究方向涉及复杂工业过程的智能化控制。在这本书《Advanced Process Identification & Control (Control Engineering)》的封面吸引下,我看到了它对于“过程辨识”和“先进控制”的深度挖掘。我一直认为,一个优秀的控制系统,其根基在于对被控对象的准确理解,也就是精确的过程辨识。对于辨识方法,我不仅希望了解传统的线性辨识模型,例如ARX、ARMAX、OE、BJ等,更期待书中能够涉及一些前沿的非线性辨识技术,比如基于神经网络、支持向量机(SVM)、高斯过程(GP)等机器学习方法的辨识。我特别想知道,在实际的工业大数据环境下,如何有效地采集、预处理和选择数据,以获得高质量的辨识结果。同时,对于辨识模型的验证和选择,我也希望得到更深入的指导,例如如何利用交叉验证、信息准则等方法来评估模型的性能和复杂度,以及如何在模型不确定性大的情况下做出合理的控制决策。在先进控制方面,我渴望看到的是一些能够处理强耦合、非线性、时变等特性的控制策略。例如,如何利用模型预测控制(MPC)来实现多变量耦合系统的解耦控制,如何设计具有良好鲁棒性和自适应能力的控制器来应对系统的不确定性和外部扰动。此外,我也对强化学习在控制领域的应用感到兴趣,如果书中能够触及这方面的最新进展,那将是一份惊喜。最重要的是,我希望这本书能够提供清晰的理论框架和数学推导,并辅以恰当的图示和伪代码,帮助我更好地理解和掌握这些先进的技术,为我撰写学术论文和开展创新性研究提供坚实的理论基础和启发。

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我是一名对现代工业自动化技术充满热情的技术开发者,尤其关注那些能够提升生产效率、降低能耗、并确保产品质量的关键技术。这本书《Advanced Process Identification & Control (Control Engineering)》的标题,直接点出了“过程辨识”和“先进控制”这两个我一直感兴趣的领域。在过程辨识方面,我希望看到的是一些能够处理真实世界复杂工业数据的方法。这意味着不仅仅是理论上的模型,更需要能够应对数据采集过程中可能遇到的各种问题,比如噪声、缺失值、异常值,以及如何从海量数据中提取出有意义的动态信息。我希望能了解各种数据驱动的辨识方法,特别是基于机器学习和深度学习的技术,如何被应用于构建精确、鲁棒的过程模型。在先进控制方面,我期待的是能够看到超越传统PID控制器的新一代控制策略。模型预测控制(MPC)是我的关注焦点之一,我希望书中能详细介绍其原理、算法以及在多变量、约束条件下的应用。同时,我也对那些能够让控制器具备“学习”和“适应”能力的智能控制方法感兴趣,比如自适应控制、强化学习在控制领域的应用。最重要的是,我希望能看到这些辨识技术和控制技术是如何被有机地结合起来,形成一个完整的、高效的、智能化的自动化系统。如果这本书能够提供一些关于系统集成、仿真验证,甚至是在实际工程中部署的指导,那将是极大的价值。我渴望它能为我开发更先进的自动化解决方案提供灵感和实用的技术支持。

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在自动化和控制工程这个日新月异的领域,我一直致力于寻找能够真正提升系统性能和智能化水平的技术。这本书《Advanced Process Identification & Control (Control Engineering)》的标题,立刻抓住了我的眼球。作为一名长期从事工业自动化系统设计和实施的工程师,我深切体会到,一个精确的过程模型是实现先进控制的前提。我希望这本书能够深入探讨现代过程辨识的多种方法,从传统的参数辨识方法,如最小二乘法、最大似然法,到更复杂的模型结构选择和辨识策略。我尤其关注那些能够处理非线性、时变、多输入多输出(MIMO)系统的辨识技术,因为这些恰恰是我们实际工程中最常遇到的挑战。例如,如何利用数据驱动的方法,如神经网络、支持向量回归等,来构建复杂过程的模型,以及如何评估这些模型的准确性和泛化能力。在先进控制方面,我对模型预测控制(MPC)一直情有独钟,希望这本书能够提供对其理论基础、算法实现以及在实际应用中可能遇到的问题,例如计算复杂度、约束处理等方面的详细阐述。同时,我也希望了解其他先进的控制策略,如自适应控制、鲁棒控制、模糊逻辑控制、以及基于强化学习的控制方法,并希望书中能够给出它们各自的优势、适用范围,以及与过程辨识模型的集成方式。我期待这本书能够提供清晰的数学推导、算法描述,并辅以一些精心设计的例子,让我能够将这些理论知识转化为解决实际工程问题的能力,从而在自动化系统设计和优化方面取得更大的突破。

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我是一名在高校从事控制工程教学和科研工作的青年教师,一直致力于将最前沿的控制理论和技术引入课堂,并指导学生进行相关的研究。当我了解到《Advanced Process Identification & Control (Control Engineering)》这本书时,我看到了它在过程辨识和先进控制这两个重要方向上的深度耕耘,这正是我教学和科研急需的宝贵资源。我希望这本书能够提供系统、严谨的理论框架,深入剖析各种过程辨识方法的数学原理、算法实现以及优缺点。例如,从经典的线性模型(ARX, ARMAX, OE, BJ)到非线性模型(如基于神经网络、核方法、高斯过程等),我希望能看到一个全面的梳理。我尤其关注在辨识过程中如何处理实际工业数据中的噪声、异常值、以及模型结构的确定性问题。在先进控制方面,我期待书中能够详细介绍模型预测控制(MPC)的原理,包括其核心的滚动优化思想、约束处理机制,以及在不同应用场景下的变种。同时,对于自适应控制、鲁棒控制、模糊控制、神经网络控制等其他先进控制策略,我也希望有详尽的阐述,并希望能看到它们与过程辨识模型之间紧密的联系。如果书中能够提供一些清晰的数学推导,便于学生理解的图示,以及一些典型的算法伪代码,将极大地有助于我在教学中使用这本书,并启发学生进行更深入的研究。我渴望这本书能成为我指导学生解决复杂控制问题的强大助手。

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作为一个对工业自动化领域充满热情的技术爱好者,我一直在关注那些能够推动行业向前发展的关键技术。这本书《Advanced Process Identification & Control (Control Engineering)》的出现,让我看到了“过程辨识”和“先进控制”这两个核心概念被深入探讨的潜力。我一直认为,一个智能化的自动化系统,离不开对被控对象精准的理解和对未来趋势的预测。在过程辨识方面,我希望能看到一些能够处理海量、高维度、甚至带有不确定性的工业数据的辨识方法。例如,如何利用机器学习和深度学习技术,从复杂的生产数据中提取有价值的动态信息,构建出能够准确反映系统行为的模型。我希望书中能够详细介绍不同辨识算法的适用场景,以及它们在数据预处理、模型选择、参数优化等方面的具体实践。在先进控制方面,我期待这本书能够超越传统的PID控制,深入探讨模型预测控制(MPC)等能够实现精细化、优化的控制策略。我希望了解MPC是如何通过预测未来一段时间的系统响应,并结合优化算法来制定最优控制指令的,以及它在应对多变量耦合、约束条件等复杂情况时的优势。此外,我也对那些能够让控制器具备“自我学习”和“自我调整”能力的自适应控制和智能控制方法感兴趣。如果书中能够提供一些关于如何将辨识到的模型无缝集成到先进控制算法中,形成一个高效、鲁棒的闭环控制系统的指导,那将极大地提升我解决实际工程问题的能力,让我能够更好地理解和应用这些前沿技术。

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最近在翻阅一些技术文献时,我反复看到了“过程辨识”和“先进控制”这两个词汇,它们在我脑海中勾勒出了一种能够让自动化系统变得更加“智能”和“高效”的蓝图。因此,当我看到《Advanced Process Identification & Control (Control Engineering)》这本书时,我感到非常好奇。我是一名在流程工业领域有着数年工作经验的工程师,我们工厂的许多生产过程都极其复杂,充满了各种耦合、非线性、延迟以及难以预测的干扰。传统的一些控制方法,虽然在一定程度上能够维持生产,但往往效率不高,能耗较大,而且对操作人员的依赖性很强。我迫切地希望这本书能够提供一些能够突破现有瓶颈的方法。在过程辨识方面,我希望能看到一些能够处理真实世界复杂数据的方法,比如如何从带有噪声和异常值的数据中辨识出可靠的模型,如何选择合适的模型阶数和结构,以及如何评估模型的泛化能力。对于先进控制,我特别关注那些能够实现更优化的操作,比如能够预测未来一段时间的系统行为,并据此提前做出调整的模型预测控制(MPC)。我也对那些能够自动适应系统变化,甚至在系统发生故障时也能保持一定稳定性的自适应控制和容错控制技术感兴趣。我希望这本书能够提供一些清晰的原理讲解,并最好能够有一些实际案例的分析,让我能够看到这些先进技术在实际生产环境中的应用效果。如果它能够帮助我理解如何将辨识到的模型转化为一个高效、鲁棒的先进控制器,从而优化生产参数,降低能耗,提高产品质量,那这本书对我来说就具有极高的价值。

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作为一名在化工行业有着近十年经验的过程控制工程师,我一直在寻找能够帮助我更深入理解和优化复杂化学反应过程的方法。这本书《Advanced Process Identification & Control (Control Engineering)》的出现,让我看到了希望。《Advanced Process Identification》这个部分,让我联想到我们在实际操作中,常常需要根据历史数据来建立过程模型,以便更好地预测和控制。我希望这本书能够提供一些在面对非线性、多变量耦合、存在明显滞后甚至动力学特性会随时间变化的复杂反应过程时,如何进行准确过程辨识的有效方法。例如,如何处理大量生产数据中的噪声和不确定性,如何选择合适的模型结构来捕捉过程的精髓,以及如何验证模型的准确性,并理解其局限性。在《Control Engineering》的部分,我更期待的是能够看到一些超越传统PID的先进控制策略。《Control Engineering》不应该只是简单的反馈控制,而是能够实现更高层次的优化和智能化。我希望能看到模型预测控制(MPC)在化工领域的具体应用,比如如何利用MPC来优化反应器的操作条件,以达到最高的产率和最低的能耗。我也对自适应控制和模糊逻辑控制等能够处理不确定性和非线性系统的控制方法感兴趣。这本书能否提供一些实际的案例分析,让我们看到这些先进技术是如何在化工生产线上落地,解决实际问题的,这将是我衡量其价值的重要标准。我希望这本书能成为我手中的“工具箱”,让我能更有效地应对生产中的挑战。

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当我从书架上拿起这本《Advanced Process Identification & Control (Control Engineering)》时,一股沉甸甸的科技感扑面而来。它的装帧设计并没有追求花哨,而是选择了一种稳重而专业的风格,这恰恰是我所期待的。作为一个长期在化工行业从事自动化和过程控制的工程师,我深知在复杂的化工过程中,准确的过程辨识是实现高效、安全、经济运行的基础。许多时候,我们面临的是高度非线性、时滞显著、干扰频繁的动态系统,传统的建模方法往往显得力不从心。我迫切地希望这本书能够提供一些关于如何处理这些复杂系统的方法论。例如,如何有效地从历史生产数据中提取有用的信息,如何选择合适的模型结构来表征系统的动态特性,如何对模型的辨识精度进行科学的评估,以及如何应对模型中的噪声和不确定性。在先进控制方面,我尤其关注那些能够显著提升系统性能的策略。我希望书中能够深入探讨模型预测控制(MPC)的原理与实践,包括其在多变量耦合系统、约束优化以及实时性要求较高的场景下的应用。此外,对于自适应控制、鲁棒控制等先进技术,我也希望能有更详尽的介绍,理解它们在应对系统参数漂移、外部扰动等挑战时的有效性。这本书能否提供一些实用的工具箱或者软件实现上的指导,让我能够将这些理论知识转化为实际可操作的解决方案,这将是我衡量其价值的重要标准。我对书中关于如何将辨识模型与先进控制算法有机结合,形成一个闭环优化系统的具体探讨,抱有极高的期望,因为这直接关系到我能否在工作中真正地提升生产效率和降低运营成本。

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