定 價(jià):59.5 元
叢書名:全國(guó)高等學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)系列教材,普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材
- 作者:黃德先 ,等 著
- 出版時(shí)間:2011/5/1
- ISBN:9787302242918
- 出 版 社:清華大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TP273
- 頁(yè)碼:634
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《過程控制系統(tǒng)》是作者在清華大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)多年教學(xué)和科研的總結(jié),是在1993年出版的教材《過程控制》(金以慧主編,清華大學(xué)出版社)的基礎(chǔ)上重新編寫而成的!哆^程控制系統(tǒng)》系統(tǒng)地闡述了簡(jiǎn)單和復(fù)雜控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理、設(shè)計(jì)、分析與評(píng)價(jià),并深入剖析了兩個(gè)典型生產(chǎn)過程控制的實(shí)例,力圖從生產(chǎn)過程特點(diǎn)出發(fā),對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)和優(yōu)選。在此基礎(chǔ)上還討論了過程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),進(jìn)一步介紹了幾種先進(jìn)控制策略,并增加了諸如間歇過程控制、整廠控制、實(shí)時(shí)最優(yōu)化、過程監(jiān)控等學(xué)科前沿的內(nèi)容,力求反映近年來過程控制的新發(fā)展。全書從數(shù)學(xué)和物理的基本概念著手,闡述過程控制問題的本質(zhì)和特點(diǎn),并添加了思考題、自學(xué)部分以及自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容,為培養(yǎng)自學(xué)能力、創(chuàng)新思維等提供了較大的空間! 哆^程控制系統(tǒng)》是面向研究型大學(xué)本科生的教材,因而更強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)際的結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,注重對(duì)前沿學(xué)科發(fā)展的理解和分析!哆^程控制系統(tǒng)》可作為高等院校自動(dòng)控制類和相關(guān)專業(yè)的教材,并供有關(guān)科技人員參考。
《過程控制系統(tǒng)》是在1993年出版的教材《過程控制》的基礎(chǔ)上重新編寫而成的,是作者在清華大學(xué)自動(dòng)化系多年教學(xué)和科研成果的總結(jié)。《過程控制系統(tǒng)》注意深入淺出,講清基本概念,同時(shí)力求反映近年來過程控制的新研究成果與發(fā)展,著重啟發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生如何從實(shí)際中提煉出問題并應(yīng)用已掌握的理論知識(shí)來加以解決的能力。 《過程控制系統(tǒng)》是面向研究型大學(xué)本科的教材,因而更強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)際的結(jié)合,注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,注重對(duì)前沿學(xué)科發(fā)展的理解和分析。
“過程控制系統(tǒng)”是一門與實(shí)際生產(chǎn)過程聯(lián)系十分密切的課程。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速前進(jìn),過程控制也在日新月異地發(fā)展。面對(duì)當(dāng)前全球的能源危機(jī)和環(huán)境污染問題,在電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等強(qiáng)大工具的支持下,它不僅在傳統(tǒng)工業(yè)的運(yùn)行和改建中起到了提高質(zhì)量、節(jié)約原材料和能源、減少環(huán)境污染等不可替代的重要作用,而且正在成為新建的規(guī)模大、參數(shù)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過程中不可或缺的組成部分,發(fā)揮著重要的作用。
“過程控制系統(tǒng)”是清華大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)幾十年來為本科高年級(jí)學(xué)生開設(shè)的一門主干課。本書是在1993年出版的《過程控制》基礎(chǔ)上重新編寫成的,其中反映了作者及本專業(yè)同事們?cè)谶^程控制領(lǐng)域中的新近科研成果?梢哉f,這本教材凝聚著我們幾十年教學(xué)和科研的心血。
本書共分六篇。金以慧編寫了本教材的大綱,確定了各個(gè)章節(jié)的詳細(xì)范圍和內(nèi)容,還寫了本書的緒論以及各篇的小結(jié),最后審核了全書的內(nèi)容。本書第一篇和第二篇是由王京春博士編寫的,這是過程控制最基本的內(nèi)容,也是當(dāng)前在工業(yè)實(shí)踐中得到最廣泛應(yīng)用的內(nèi)容。第三篇先進(jìn)控制系統(tǒng)共分五章,其中第8、9、12等三章由黃德先教授編寫,第10、11章分別由熊智華博士、呂寧博士和陳嶸博士編寫,本篇的內(nèi)容討論了當(dāng)前過程控制發(fā)展的幾個(gè)熱點(diǎn)。第四篇由王京春博士編寫,主要介紹了用于過程控制的計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等重要工具。第五篇典型裝置的控制系統(tǒng)有第16、17兩章,分別由黃德先教授和熊智華博士以及呂寧博士編寫,本篇詳細(xì)剖析了精餾塔和發(fā)酵過程這兩個(gè)典型的控制系統(tǒng),可以作為第一到第四篇的應(yīng)用實(shí)例。第六篇控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是由黃德先教授和陳嶸博士編寫的,本篇涉及到過程系統(tǒng)的監(jiān)控以及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)藝術(shù),是以前此類教材中較少涉及但又十分重要的內(nèi)容。
本書在寫作上注意深入淺出,講清基本概念,同時(shí)力求反映近年來過程控制的最新研究成果與發(fā)展,著重于啟發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)際中提煉出問題,應(yīng)用已掌握的理論知識(shí)來加以解決的能力。通過課堂討論、實(shí)驗(yàn)以及大習(xí)題等教學(xué)環(huán)節(jié)提供給學(xué)生以更多的思考和探索的空間。
由于內(nèi)容較多,在講授本課程時(shí),可以按篇來組合,例如第三篇可以作為“先進(jìn)控制”專題課單獨(dú)講授,第四篇可以單獨(dú)構(gòu)成“過程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)”專題課,這要視前期課程的安排來選擇、組合。
本書在編寫過程中,一直得到清華大學(xué)自動(dòng)化系過程控制工程研究所領(lǐng)導(dǎo)和同仁們的關(guān)心和支持,也得到本研究所創(chuàng)始人方崇智教授的支持和指導(dǎo),在此表示誠(chéng)摯的感謝。由于作者水平有限,缺點(diǎn)和不足之處在所難免,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
金以慧
2010年8月于清華園
黃德先,1982年獲華東石油學(xué)院化工自動(dòng)化及儀表專業(yè)學(xué)士學(xué)位,1988年獲石油大學(xué)(北京)工業(yè)自動(dòng)化專業(yè)碩士學(xué)位,2000年獲清華大學(xué)控制理論與控制工程專業(yè)博士學(xué)位。現(xiàn)為清華大學(xué)自動(dòng)化系研究員,博士生導(dǎo)師,過程控制工程研究所副所長(zhǎng);兼任中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)過程控制專業(yè)委員會(huì)副主任,中國(guó)化工學(xué)會(huì)信息技術(shù)專業(yè)委員會(huì)副主任、過程系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì)委員,《Chinese-Journal of Chemical Engineering》、《化工自動(dòng)化及儀表》、《計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué)》等期刊編委。主要科研方向?yàn)榱鞒坦I(yè)的建模、控制、仿真和優(yōu)化等,承擔(dān)和參與了國(guó)家863課題、國(guó)家攻關(guān)課題、國(guó)家自然科學(xué)基金及重點(diǎn)基金課題、國(guó)家973課題子課題、省部級(jí)課題和企業(yè)委托課題數(shù)十項(xiàng),共授權(quán)或公開發(fā)明專利10項(xiàng),出版專著一部,發(fā)表論文100多篇,被SCI收錄20多篇,EI收錄60多篇。獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1次,省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)9次,享受政府特殊津貼! ⊥蹙┐海1987年至1997年就讀于清華大學(xué)自動(dòng)化系,先后獲得了學(xué)士、碩士和博士學(xué)位,其間干1996年3月至1997年3月在英國(guó)紐卡瑟爾大學(xué)化工系作訪問學(xué)生一年。博士畢業(yè)后留校任教至今,現(xiàn)為清華大學(xué)自動(dòng)化系副教授。主要研究方向?yàn)榱鞒绦袠I(yè)綜合自動(dòng)化技術(shù)所涉及的信號(hào)處理、過程建模和先進(jìn)控制。先后參與和負(fù)責(zé)國(guó)家“九五”攻關(guān)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)基金、863及企業(yè)委托項(xiàng)目10余項(xiàng),涉及過程參數(shù)軟測(cè)量、過程系統(tǒng)分析、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等方面。曾獲中國(guó)石化總公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和北京市科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì)。近年來,作為主要組織者參與承辦全國(guó)大學(xué)生智能車競(jìng)賽活動(dòng),獲得參賽學(xué)生的好評(píng)。已經(jīng)發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇。中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)青年工作委員會(huì)委員,過程控制專業(yè)委員會(huì)委員。
緒論0.1 生產(chǎn)過程自動(dòng)化的發(fā)展概況和趨勢(shì)
采用不同的積分公式意味著估計(jì)整個(gè)過渡過程優(yōu)良程度時(shí)的側(cè)重點(diǎn)不I司。例如ISE著重于抑制過渡過程中的大誤差,而ITAE則著重懲罰過渡過程拖得過長(zhǎng)。人們可以根據(jù)生產(chǎn)過程的要求,特別是結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益的考慮加以選用! ≌`差積分指標(biāo)有一個(gè)缺點(diǎn),它不能保證控制系統(tǒng)具有合適的衰減率,而后者則是人們首先關(guān)注的。特別是,一個(gè)等幅振蕩過程是人們不能接受的,然而它的IE卻等于零。如果用來評(píng)價(jià)過程的控制性能,顯然極不合理。為此,通常的做法是首先保證衰減率的要求。在這個(gè)前提下,系統(tǒng)仍然可能有一些靈活的余地,這時(shí)再考慮使誤差積分為最小。