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过程控制工程(第4版)


作者:
俞金寿 顾幸生
定价:
41.80元
ISBN:
978-7-04-034165-2
版面字数:
590.000千字
开本:
16开
全书页数:
421页
装帧形式:
平装
重点项目:
暂无
出版时间:
2012-02-29
读者对象:
高等教育
一级分类:
电气/电子信息/自动化类
二级分类:
电气/自动化专业课
三级分类:
过程控制

《过程控制工程》第一版于1992年获得第二届普通高等学校优秀教材全国优秀奖,《过程控制工程》第二版于2002年获得全国普通高等学校优秀教材一等奖,《过程控制工程》第三版被评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材并荣获2011年上海市普通高校优秀教材一等奖。由俞金寿教授主持的“过程控制工程”课程于2009年被评为国家精品课程。

本书在分析过程稳态和动态数学模型的基础上,主要讨论了简单控制系统、复杂控制系统、先进控制系统的结构、原理、特点、适用场合、系统设计及应用等问题,并阐述了过程工业(石化、化工、轻工、医药等)生产过程中典型单元操作的控制方案,还介绍了典型工业生产过程(合成氨过程、常减压过程、催化裂化过程、乙烯过程、聚合过程、生化过程、制浆造纸过程和冶金过程)的控制。本书的特点是基本理论与新的发展并重,理论与实际结合,内容切合信息时代的需要,并力求深入浅出,着重物理概念。

本书可作为过程控制课程的教材、继续教育教材或参考书,还可供从事过程控制的自动化工作者和高校师生参考。

  • 前辅文
  • 绪论
    • 0.1 过程控制技术的发展与趋势
    • 0.2 当前过程控制系统发展的一些主要特点
    • 0.3 过程控制工程的研究对象与任务
  • 第1章 过程动态数学模型
    • 1.1 过程动态特性
      • 1.1.1 典型过程动态特性
      • 1.1.2 过程特性对控制性能指标的影响
    • 1.2 过程动态数学模型概论
      • 1.2.1 动态数学模型的作用和要求
      • 1.2.2 建立数学模型的基本方法
    • 1.3 机理建模方法
      • 1.3.1 动态方程的一般列写方法
      • 1.3.2 机理模型建立的示例
    • 1.4 系统辨识概述
      • 1.4.1 辨识的定义
      • 1.4.2 辨识算法的基本原理
      • 1.4.3 辨识的内容和步骤
    • 1.5 非参数模型辨识方法
      • 1.5.1 阶跃响应法
      • 1.5.2 脉冲响应法
    • 1.6 最小二乘类系统辨识方法
      • 1.6.1 基本概念
      • 1.6.2 最小二乘问题的提法
      • 1.6.3 最小二乘问题的解
      • 1.6.4 最小二乘参数估计的递推算法
    • 习题和思考题
  • 第2章 简单控制系统
    • 2.1 控制系统组成和控制性能指标
      • 2.1.1 控制系统的组成
      • 2.1.2 控制系统的控制性能指标
    • 2.2 检测变送环节
      • 2.2.1 检测变送原理
      • 2.2.2 检测变送环节的性能
      • 2.2.3 检测变送器的选择原则
      • 2.2.4 对检测变送信号的处理
    • 2.3 控制阀的选择
      • 2.3.1 结构形式及材质的选择
      • 2.3.2 口径大小及控制阀作用方式的选择
      • 2.3.3 控制阀的流量特性
      • 2.3.4 控制阀流量特性的选择
      • 2.3.5 阀门定位器的选择
      • 2.3.6 其他执行器
    • 2.4 控制器的控制算法
      • 2.4.1 连续PID控制算法
      • 2.4.2 离散PID控制算法
      • 2.4.3 双位控制
    • 2.5 控制器控制规律选择与参数整定
      • 2.5.1 控制器控制规律选择
      • 2.5.2 控制器的参数整定若干原则
      • 2.5.3 控制器参数工程整定法
      • 2.5.4 控制系统的投运
    • 2.6 简单控制系统设计案例——干燥器温度控制
      • 2.6.1 控制方案设计
      • 2.6.2 过程检测控制仪表的选用
    • 习题和思考题
  • 第3章 复杂控制系统
    • 3.1 串级控制系统
      • 3.1.1 串级控制系统的基本原理和结构
      • 3.1.2 串级控制系统的特点
      • 3.1.3 串级控制系统的设计
      • 3.1.4 串级控制系统控制器参数整定及投运
      • 3.1.5 串级控制系统应用实例
    • 3.2 比值控制系统
      • 3.2.1 基本原理和结构
      • 3.2.2 比值系数的计算
      • 3.2.3 比值控制系统设计和工程应用中的问题
      • 3.2.4 比值控制系统的参数整定和投运
      • 3.2.5 比值控制系统应用实例
    • 3.3 均匀控制系统
      • 3.3.1 均匀控制系统的基本原理和结构
      • 3.3.2 均匀控制系统控制规律的选择及参数整定
    • 3.4 前馈控制系统
      • 3.4.1 基本原理
      • 3.4.2 前馈控制的主要结构形式
      • 3.4.3 前馈控制系统的设计及工程实施中若干问题
      • 3.4.4 前馈控制系统的投运和参数整定
      • 3.4.5 前馈控制系统的应用实例
    • 3.5 选择性控制系统
      • 3.5.1 基本原理和结构
      • 3.5.2 选择性控制系统设计和工程应用中的问题
      • 3.5.3 选择性控制系统应用实例
    • 3.6 分程控制系统
      • 3.6.1 不同工况需要不同的控制手段
      • 3.6.2 扩大控制阀的可调范围
    • 3.7 双重控制系统
      • 3.7.1 基本原理和结构
      • 3.7.2 双重控制系统设计和工程应用中的问题
      • 3.7.3 双重控制系统应用实例
    • 3.8 基于模型计算的控制系统
      • 3.8.1 质量流量的控制
      • 3.8.2 具有压力补偿的温度控制
    • 习题和思考题
  • 第4章 流体输送设备的流量控制
    • 4.1 概述
    • 4.2 泵与压缩机的流量控制
      • 4.2.1 离心泵的流量控制
      • 4.2.2 容积式泵的流量控制
      • 4.2.3 风机的控制
      • 4.2.4 压缩机的控制
      • 4.2.5 变频调速器的应用
    • 4.3 离心式压缩机的防喘振控制
      • 4.3.1 离心式压缩机的喘振
      • 4.3.2 防喘振控制系统
      • 4.3.3 应用实例
    • 习题和思考题
  • 第5章 传热设备的控制
    • 5.1 传热设备的特性
      • 5.1.1 传热过程的两个基本方程式
      • 5.1.2 换热器静态特性的基本方程式
      • 5.1.3 换热器的静态放大系数
      • 5.1.4 控制方案的分析
    • 5.2 一般传热设备的控制
      • 5.2.1 调节载热体流量
      • 5.2.2 调节载热体的汽化温度
      • 5.2.3 将工艺介质分路
      • 5.2.4 控制传热面积
    • 5.3 传热设备的热焓与热量控制方案
      • 5.3.1 热焓控制
      • 5.3.2 热量控制
    • 5.4 锅炉设备的控制
      • 5.4.1 锅炉汽包水位的控制
      • 5.4.2 锅炉燃烧系统的控制
      • 5.4.3 蒸汽过热系统的控制
    • 5.5 管式加热炉的控制
      • 5.5.1 加热炉的简单控制
      • 5.5.2 加热炉的串级控制系统
      • 5.5.3 安全联锁保护系统
      • 5.5.4 加热炉的热效率控制
    • 5.6 蒸发器的控制
      • 5.6.1 蒸发器的特性
      • 5.6.2 蒸发器的主控制回路
      • 5.6.3 蒸发器的辅助控制回路
    • 5.7 工业窑炉的控制
      • 5.7.1 玻璃窑炉的控制
      • 5.7.2 燃烧式工业窑炉的控制
      • 5.7.3 水泥窑炉的控制
    • 习题和思考题
  • 第6章 精馏塔的控制
    • 6.1 概述
      • 6.1.1 精馏过程的分类
      • 6.1.2 精馏塔的控制要求
      • 6.1.3 精馏塔的扰动分析
    • 6.2 精馏塔的特性
      • 6.2.1 精馏塔的静态特性
      • 6.2.2 精馏塔的动态特性
    • 6.3 精馏塔产品质量指标选择
      • 6.3.1 采用温度作为间接质量指标
      • 6.3.2 采用压力补偿的温度作为间接质量指标
    • 6.4 精馏塔的控制方案选择
    • 6.5 精馏塔的基本控制
      • 6.5.1 按精馏段指标的控制
      • 6.5.2 按提馏段指标的控制
      • 6.5.3 精馏塔的压力控制
    • 6.6 精馏塔的复杂控制系统方案
      • 6.6.1 串级控制系统
      • 6.6.2 前馈控制系统
    • 6.7 精馏塔的节能控制
      • 6.7.1 浮动塔压控制
      • 6.7.2 能量的综合利用控制
      • 6.7.3 产品质量的“卡边”控制
      • 6.7.4 双重控制用于精馏塔节能控制
      • 6.7.5 控制两端产品质量
    • 6.8 精馏塔的先进控制
      • 6.8.1 推断控制
      • 6.8.2 软测量——加氢裂化分馏塔航煤干点软测量
      • 6.8.3 内回流控制
      • 6.8.4 预测控制
    • 6.9 精馏塔的优化控制
    • 习题和思考题
  • 第7章 化学反应器的控制
    • 7.1 概述
      • 7.1.1 化学反应器的控制要求
      • 7.1.2 化学反应器的基本控制策略
    • 7.2 化学反应的基本规律
      • 7.2.1 化学反应速度
      • 7.2.2 化学平衡
      • 7.2.3 转化率
      • 7.2.4 化学反应器的热稳定性
    • 7.3 化学反应器的动态特性
      • 7.3.1 化学反应器的基本方程
      • 7.3.2 连续搅拌槽式反应器的动态特性
    • 7.4 化学反应器的基本控制
      • 7.4.1 出料成分的控制
      • 7.4.2 反应过程的工艺参数作为间接被控变量
      • 7.4.3 pH控制
      • 7.4.4 化学反应器的推断控制
      • 7.4.5 稳定外围的控制
      • 7.4.6 开环不稳定反应器的控制
    • 习题和思考题
  • 第8章 先进控制技术
    • 8.1 差拍控制系统
      • 8.1.1 差拍控制的基本原理
      • 8.1.2 达林算法
      • 8.1.3 V.E.控制算法
    • 8.2 纯滞后补偿控制系统
      • 8.2.1 Smith预估补偿控制方案
      • 8.2.2 自适应史密斯预估补偿控制方案
      • 8.2.3 应用实例
    • 8.3 解耦控制系统
      • 8.3.1 控制回路间的关联
      • 8.3.2 相对增益与控制回路选择
      • 8.3.3 减少和消除耦合的途径
      • 8.3.4 串接解耦控制
      • 8.3.5 工业应用实例
    • 8.4 模糊控制
      • 8.4.1 模糊控制的数学基础
      • 8.4.2 模糊控制器的基本结构
      • 8.4.3 模糊控制器设计实例
    • 8.5 神经网络控制
      • 8.5.1 人工神经元和人工神经网络
      • 8.5.2 典型神经网络
      • 8.5.3 神经网络建模
      • 8.5.4 神经网络控制
    • 8.6 专家控制
      • 8.6.1 专家系统
      • 8.6.2 专家控制
    • 8.7 基于模型的预测控制
      • 8.7.1 预测控制基本原理
      • 8.7.2 预测控制算法
      • 8.7.3 预测控制软件包的发展
    • 8.8 推断控制与软测量技术
      • 8.8.1 推断控制
      • 8.8.2 软测量技术
    • 8.9 自适应控制和鲁棒控制
      • 8.9.1 自适应控制概述
      • 8.9.2 自整定调节器
      • 8.9.3 模型参考型自适应控制系统
      • 8.9.4 自校正控制系统
      • 8.9.5 自适应控制工业应用实例
      • 8.9.6 鲁棒控制
    • 8.10 现场总线控制系统
      • 8.10.1 现场总线控制系统的主要特点
      • 8.10.2 现场总线控制系统
    • 8.11 综合自动化系统
      • 8.11.1 综合自动化的意义
      • 8.11.2 综合自动化系统的特点
      • 8.11.3 工业生产过程计算机集成控制系统的构成
    • 习题和思考题
  • 第9章 工业生产过程监控与操作优化
    • 9.1 工业生产过程监控技术
      • 9.1.1 过程监控的意义
      • 9.1.2 过程监控的一般步骤
    • 9.2 故障检测诊断与容错控制技术
      • 9.2.1 工业生产过程的故障检测与诊断的一些概念
      • 9.2.2 故障检测与诊断的主要方法
      • 9.2.3 工业生产过程容错控制技术
    • 9.3 工业生产过程操作优化方法
      • 9.3.1 操作优化的概念
      • 9.3.2 常用的最优化方法
      • 9.3.3 操作优化示例
    • 习题和思考题
  • 第10章 典型工业生产过程的控制
    • 10.1 合成氨过程的控制
      • 10.1.1 变换炉的控制
      • 10.1.2 转化炉水/碳比控制
      • 10.1.3 合成塔的控制
    • 10.2 常减压过程的控制
      • 10.2.1 常压塔的控制
      • 10.2.2 减压塔的控制
    • 10.3 催化裂化过程的控制
      • 10.3.1 催化裂化过程反应-再生系统的控制
      • 10.3.2 裂解气分馏塔的控制
      • 10.3.3 吸收-稳定系统的控制
    • 10.4 乙烯生产过程的控制
      • 10.4.1 裂解过程的控制
      • 10.4.2 分离过程的控制
    • 10.5 聚合过程的控制
      • 10.5.1 聚对苯二甲酸乙二酯(聚酯)过程的控制
      • 10.5.2 聚氯乙烯过程的控制
      • 10.5.3 聚乙烯过程的控制
    • 10.6 生化过程的控制
      • 10.6.1 常用生化过程的控制
      • 10.6.2 啤酒发酵过程的控制
    • 10.7 制浆造纸过程的控制
      • 10.7.1 制浆造纸过程浓度与配浆的控制
      • 10.7.2 硫酸盐法制浆过程的控制
    • 10.8 冶金过程的控制
      • 10.8.1 转炉炼钢过程的控制
      • 10.8.2 氧化转炉炼钢控制
      • 10.8.3 初轧生产过程的控制
    • 习题和思考题
  • 附录1 工程设计表达与图例符号规定
  • 附录2 控制系统设计文件目录
  • 附录3 自控专业工程设计用标准及规范
  • 参考文献

相关图书