《過程控制系統及工程》是2014年西安電子科技大學出版社出版的圖書，作者是楊為民、鄔齊斌。
基本介紹
- 書名：過程控制系統及工程
- 作者：楊為民 鄔齊斌
- ISBN：978-7-5606-2008-4/TP.1041
- 定價：25.5元
- 出版社：西安電子科技大學出版社
- 出版時間：2014-10
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書結合過程工業的特點, 綜合套用控制理論及自動化儀表和計算機等控制工具的知識, 全面介紹了傳統的和近30年來出現的各類過程控制系統, 重點講述它們的工作原理、 結構特點、 設計方法和套用中的技術問題。 全書分為簡單控制系統、 複雜控制系統、 先進控制系統、 典型化工操作單元的過程控制系統等4個部分。
本書內容豐富, 取材新穎, 結構嚴謹, 系統性強, 且充分體現理論和實際密切聯繫、 重在套用的原則。
本書可作為高等院校自動化、 電氣工程及自動化、 測控技術與儀器、 過程裝備與控制工程、 化學工程以及相近專業的本科生教材, 亦可作為相關專業的研究生和工程技術人員的參考書。
目錄
緒論1
第1章 簡單控制系統 3
1.1 簡單控制系統的結構組成及控制指標 3
1.1.1 簡單控制系統的結構組成 3
1.1.2 簡單控制系統的控制指標 4
1.2 典型受控過程的數學模型 7
1.2.1 純滯後過程的建模 7
1.2.2 單容過程的建模 8
1.2.3 多容過程的建模 9
1.2.4 具有反向回響的過程 13
1.2.5 不穩定過程 14
1.3 被控變數與操縱變數的選擇 15
1.3.1 被控變數的選擇 15
1.3.2 操縱變數的選擇 16
1.4 過程可控程度分析 16
1.4.1 度量過程可控程度指標kmωc的導出 17
1.4.2 廣義對象時間常數T和純滯後τ對可控程度kmωc的影響 18
1.5 廣義對象各環節對控制質量的影響 20
1.5.1 干擾通道特性Gf(s)對控制質量的影響 20
1.5.2 調節通道特性Gp(s)對控制質量的影響 23
1.6 檢測變送環節 26
1.6.1 檢測變送環節的傳遞函式 26
1.6.2 測量誤差及對測量信號的處理 27
1.7 執行器環節 27
1.7.1 執行器概述 27
1.7.2 氣動執行器 28
1.7.3 控制閥流量特性和閥門增益 31
1.7.4 電/氣轉換器和電/氣閥門定位器 34
1.7.5 電動執行器 35
1.8 連續PID控制及其調節過程 37
1.8.1 基本概念 37
1.8.2 比例調節 39
1.8.3 比例積分調節 42
1.8.4 比例微分調節 46
1.8.5 比例積分微分調節 48
1.8.6 控制規律的選擇 48
1.9 控制器參數整定和控制系統投運 49
1.9.1 控制系統的投運 49
1.9.2 控制系統的工程整定方法 49
思考題與習題 51
第2章 常用複雜控制系統 55
2.1 串級控制系統 55
2.1.1 串級控制系統的基本概念 55
2.1.2 串級控制系統分析 58
2.1.3 串級控制系統設計 61
2.1.4 串級控制系統的投運及參數整定 63
2.2 均勻控制系統 64
2.2.1 均勻控制系統的由來和目的 64
2.2.2 均勻控制系統的特點 65
2.2.3 均勻控制方案 66
2.2.4 均勻控制系統的理論分析 68
2.3 比值控制系統 73
2.3.1 比值控制問題的由來 73
2.3.2 比值控制方案 74
2.3.3 比值控制系統的實施 77
2.3.4 比值控制系統的投運及參數整定 80
2.3.5 比值控制系統實施的若干問題 81
2.4 前饋控制系統 84
2.4.1 前饋控制系統的基本原理 84
2.4.2 前饋控制系統的幾種結構形式 86
2.4.3 前饋控制規律的實施 90
2.5 分程控制系統 91
2.5.1 分程控制系統的基本概念及套用 91
2.5.2 分程控制系統的方案實施 94
2.5.3 閥位控制系統 95
2.6 選擇性控制系統 96
2.6.1 選擇性控制系統概述 96
2.6.2 選擇性控制系統的設計套用 97
2.6.3 防積分飽和的方法 98
2.6.4 選擇性控制系統的其它套用 99
2.7 按計算指標進行控制的系統 101
2.7.1 內回流及其對精餾操作的影響 101
2.7.2 內回流與外回流的關係 101
2.7.3 實現內回流控制的方法 102
思考題與習題 104
第3章 先進控制系統 112
3.1 狀態反饋控制 112
3.1.1 狀態反饋和極點配置原理 112
3.1.2 狀態反饋控制系統設計和套用中的問題 117
3.2 內模控制 120
3.2.1 內模控制的基本原理 120
3.2.2 內模控制在PID控制參數整定中的套用 128
3.3 簡化模型預測控制 135
3.3.1 單輸入單輸出SMPC 136
3.3.2 多輸入多輸出SMPC 143
3.4 預測控制 148
3.4.1 預測控制的基本原理 149
3.4.2 預測控制的基本算法 150
3.4.3 預測控制系統的性能分析 158
3.4.4 預測控制系統的工業套用 161
3.5 多變數解耦控制 167
3.5.1 控制迴路間的關聯和相對增益矩陣 167
3.5.2 關聯繫統控制器的整定 181
3.5.3 多變數解耦控制系統 184
思考題與習題 190
第4章 流體輸送設備控制系統 195
4.1 離心泵控制系統 195
4.1.1 離心泵的工作原理及主要部件 195
4.1.2 離心泵的工作特性 198
4.1.3 離心泵的控制方案 199
4.1.4 容積式泵的控制方案 201
4.2 離心式壓縮機防喘振控制 202
4.2.1 離心式壓縮機的喘振 202
4.2.2 離心式壓縮機防喘振控制系統的設計 203
4.2.3 測量式出口流量的可變極限流量防喘振控制 206
4.2.4 離心式壓縮機串並聯時的防喘振控制 206
思考題與習題 208
第5章 傳熱設備控制系統 209
5.1 換熱器控制系統 209
5.1.1 換熱器控制系統概述 209
5.1.2 傳熱設備的特性及靜態數學模型 209
5.1.3 對象的動態數學模型 215
5.2 一般傳熱設備的控制 222
5.2.1 控制方案的確定 222
5.2.2 傳熱設備控制方案的實現 223
5.2.3 調節傳熱面積 226
5.2.4 複雜控制系統 227
5.3 鍋爐設備的控制 230
5.3.1 工藝流程簡介 230
5.3.2 鍋爐汽包水位的控制 232
5.3.3 鍋爐燃燒控制系統 239
5.3.4 蒸汽過熱系統的控制 244
5.3.5 採用可程式控制器的鍋爐控制實例 244
思考題與習題 248
第6章 精餾塔控制系統 249
6.1 精餾塔控制系統概述 249
6.1.1 精餾塔的控制要求 249
6.1.2 精餾塔的擾動分析 250
6.2 精餾塔的特性 251
6.2.1 精餾塔的靜態特性 251
6.2.2 精餾塔的動態特性 252
6.3 精餾塔被控變數的選擇 254
6.4 精餾塔的基本控制 256
6.4.1 產品質量的開環控制 256
6.4.2 按精餾段指標的控制 257
6.4.3 按提餾段指標的控制 259
6.4.4 精餾塔的塔壓控制 260
6.5 精餾塔的新型控制方案 262
6.5.1 精鎦塔的解耦控制 262
6.5.2 精餾塔的節能控制 263
6.5.3 精餾塔的最優控制 266
思考題與習題 268
參考文獻 270
