工業過程辨識與控制

《工業過程辨識與控制》是2005年化學工業出版社出版的圖書，作者是李少遠、蔡文劍 。

基本介紹

• 書名：工業過程辨識與控制
• 作者：李少遠、蔡文劍 
• ISBN：9787502567521
• 頁數：250
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2005-5-1
• 裝幀：平裝

內容簡介

工業過程辨識與控制是自動化專業本科生和控制科學與工程學科研究生重要的專業課，本書針對工業過程系統在辨識與控制方面對現有控制理論和方法提出的要求，重點介紹國內外的進展。

第一部分為第1~4章，主要介紹過程控制系統的動態特性和系統結構，包括PID控制器的結構形式、控制系統分析的主要方法、過程控制系統動態特性以及串聯、前饋等基本的過程系統結構。第二部分為第5~9章，主要從過程控制系統實際套用的角度，分別講述單變數系統和多變數系統通過能夠被工業現場操作容許的繼電反饋和階躍測試進行系統辨識的方法。第三部分為第10~12章，主要分析了對於多變數控制系統進行輸入/輸出配對分析、耦合性分析及分散控制器設計的方法與系統穩定性的分析。

本書適合高等院校控制科學與工程、計算機控制、系統工程和信息工程等專業的教師、研究生和高年級本科生，亦可供有關科技人員參考。本書將控制理論中辨識、控制、最佳化的方法與過程系統的特點有機結合，著重講述如何利用控制理論的方法分析設計實際工業過程系統的問題，共有12章，大體分為三部分。

目錄

1 過程控制的基本概念

1.1 工業過程控制系統

1.2 PID 控制

1.2.1 比例作用

1.2.2 積分作用

1.2.3 微分作用

1.2.4 閉環系統的穩定性

1.3 控制器設計的時域方法

1.4 控制器設計的頻域方法

1.4.1 基於頻域回響?穩態增益的控制器設計

1.4.2 採用頻域回響判據設計控制器

2 高級過程控制

2.1 高級過程控制系統結構

2.1.1 直接合成

2.1.2 內模控制近似模型調整規律

2.2 過程控制系統的積分飽和現象和抗飽和方案

2.2.1 輸入受限

2.2.2 反饋補償

2.2.3 可實現參考值

2.2.4 條件積分

2.3 先進PID控制器參數調整

2.3.1 圖表法

2.3.2 兩點法

2.3.3 面積法

2.4 繼電器反饋

3 複雜動態系統的控制器設計

3.1 複雜過程動態特性

3.2 時間延遲系統的控制

3.2.1 常規反饋控制器設計

3.2.2 Smith預估器

3.2.3 改進的Smith預估器

3.3 負回響系統

3.3.1 負回響系統的控制

3.3.2 負回響補償

3.4 開環不穩定系統

3.4.1 控制系統設計的難點

3.4.2 兩步法設計

4 複雜控制系統

4.1 基本概念

4.2 串級控制系統

4.2.1 串級控制的基本原理

4.2.2 串級控制器參數調整

4.2.3 串級控制系統的防積分飽和

4.3 前饋控制

4.3.1 前饋控制器的設計

4.3.2 實際中需要注意的事項

4.3.3 反饋/前饋控制

4.4 比值控制

4.5 單個輸入控制多個輸出

4.6 多個輸入控制單個輸出

4.7 推斷控制

4.7.1 反饋控制方法

4.7.2 串級控制

4.7.3 基於估計器的控制

4.7.4 推斷控制

5 工業過程系統的經驗建模與辨識

5.1 基礎概念

5.1.1 過程辨識的基本定義

5.1.2 經驗建模的原則

5.2 最小二乘法

5.2.1 線性方法

5.2.2 線性化模型

5.2.3 加權最小二乘法

5.2.4 遞推最小二乘法

5.2.5 指數型遺忘最小二乘法

5.3 傅立葉理論

5.3.1 傅立葉變換

5.3.2 傅立葉變換的性質

5.3.3 離散傅立葉變換(DFT)

5.3.4 快速傅立葉變換(FFT)

5.4 描述函式

5.4.1 基本概念

5.4.2 描述函式估計

5.4.3 典型的非線性環節

5.4.4 極限環

6基於階躍回響的參數辨識

61階躍回響辨識的基本概念

62開環階躍測試的典型方法

621LOG方法

622兩點法

623面積法

63用於開環迴路測試的最小二乘法

64經典的閉環迴路階躍測試

65系統在PID控制下的最小二乘法

651問題描述

652遞歸求解

653傳遞函式模型辨識

654套用和仿真實例

7基於繼電測試的參數辨識

71繼電反饋的基本原理

711產生穩定的振盪

712估計傳遞函式

713傅立葉變換法

72改進的繼電反饋測試

721不對稱的開關反饋

722帶磁滯的開關

723帶滯後的磁滯的實現

724不對稱磁滯開關

73非傳統的繼電反饋方法

731帶積分的開關反饋

732雙開關測試

733開關加階躍

8基於脈衝回響的參數辨識

81脈衝回響辨識

811基本原理

812一般理論

813簡單模型形式的辨識

814從實驗數據中獲得矩

815從其他回響中得到脈衝回響數據

82基於脈衝回響的頻率辨識

821頻率回響

822頻譜

83用於自調節過程的辨識

84仿真實例

9多變數過程系統的參數辨識

91多變數系統辨識的基礎概念

92TITO過程閉環階躍測試

921分散辨識

922時域辨識

923頻域辨識

93一般MIMO過程的辨識

931測試過程和一般公式

932解耦辨識系統

94不對稱雙邊脈衝辨識

95仿真舉例

10多變數系統控制基礎知識

101基本概念

1011輸入/輸出配對

1012相互關聯

1013操作視窗

1014能控性與能觀測性

102多變數過程模型

1021狀態空間模型形式

1022傳遞函式模型形式

1023兩種模型之間的關係

103開環分析

1031解析解

1032穩定性

1033開環傳遞函式分析

1034奇異性奇異值

1035動態分析

104閉環動態分析

1041多變數方框圖

1042閉環傳遞函式

1043閉環暫態回響

1044閉環穩定性

11多變數系統的耦合性分析

111預備知識

1111控制迴路耦合性的測度

1112基於耦合分析的迴路配對

112相對增益序列(RGA)

1121RGA的性質

1122由第一原理計算RGA

12 MIMO過程分散控制

參考文獻