Process dynamics and control

目录
第一部分 基本概念
第1章 过程控制概论
1．1 典型的过程控制问题
1．2 实例分析——混合过程
1．3 过程控制方法分类
1．4 更复杂的实例分析——精馏塔
1．5 过程控制功能的多层体系
1．6 控制系统设计概述
小结
习题
第2章 化工过程的数学模型
2．1 动态过程模型的原理
2．2 一般建模原则
2．3 自由度分析
2．4 典型过程的动态模型
2．5 动态模型的解及数字仿真的用途
小结
参考文献
习题
第二部分 过程的动态特性
第3章 拉普拉斯变换
3．1 特征函数的拉普拉斯变换
3．2 利用拉普拉斯技术求解微分方程
3．3 部分分式展开
3．4 拉普拉斯变换的其他性质
3．5 瞬态响应示例
小结
参考文献
习题
第4章 传递函数和状态空间模型
4．1 传递函数的推导
4．2 传递函数的性质
4．3 非线性模型的线性化
4．4 状态空间模型和传递函数矩阵模型
小结
参考文献
习题
第5章 一阶过程和二阶过程的动态特性
5．1 标准过程输入
5．2 一阶过程的响应
5．3 积分过程的响应
5．4 二阶过程的响应
小结
参考文献
习题
第6章 复杂过程的动态响应特性
6．1 极点和零点及其对过程响应的影响
6．2 纯迟延过程
6．3 高阶传递函数的近似
6．4 互作用和非互作用过程
6．5 多输入-多输出过程
小结
参考文献
习题
第7章 基于过程数据的实验建模
7．1 基于线性或非线性回归方法的建模
7．2 利用阶跃响应建立一阶和二阶模型
7．3 神经网络模型
7．4 离散时间动态模型
7．5 基于实验数据辨识离散时间模型
小结
参考文献
习题
第三部分 反馈与前馈控制
第8章 反馈控制器
8．1 前言
8．2 基本控制模式
8．3 比例积分微分控制器的特性
8，4 开关控制
8．5 反馈控制系统的典型响应
8．6 PID控制器的数字形式
小结
参考文献
习题
第9章 控制系统仪表
9．1 传感器和变送器
9．2 最终控制单元
9．3 传输线
9．4 仪表的精度
小结
参考文献
习题
第10章 控制系统设计概述
10．1 引言
10．2 工艺设计对于过程控制的影响
10．3 过程控制的自由度
10．4 被控变量、操作变量和被测变量的选择
10．5 过程安全和过程控制
小结
参考文献
习题
第11章 闭环控制系统的动态特性和稳定性
11．1 方框图表达
11．2 闭环传递函数
11．3 简单控制系统的闭环响应
11．4 闭环控制系统的稳定性
11．5 根轨迹图
小结
参考文献
习题
第12章 PID控制器诊断
12．1 闭环系统的性能指标
12．2 基于模型的设计方法
12．3 控制器整定公式
12．4 具有双自由度的控制器
12．5 在线控制器整定
12．6 常见控制回路的整定指导准则
12．7 控制回路的故障诊断
小结
参考文献
习题
第13章 频率响应分析
13．1 一阶过程的正弦激励
13．2 n阶过程的正弦激励
13．3 伯德图
13．4 反馈控制器的频率响应特性
13．5 奈奎斯特图
小结
参考文献
习题
第14章 基于频率响应分析的控制系统设计
14．1 闭环特性
14．2 伯德稳定性判据
14．3 奈奎斯特稳定性判据
14．4 增益和相位裕量
14．5 闭环频率响应和灵敏度函数
14．6 鲁棒性分析
小结
参考文献
习题
第15章 前馈控制和比值控制
15．1 前馈控制概述
15．2 比值控制
15．3 基于稳态模型的前馈控制器设计
15．4 基于动态模型的前馈控制器设计
15．5 稳态设计方法和动态设计方法之间的关系
15．6 前馈-反馈控制系统的结构
15．7 前馈控制器的整定
小结
参考文献
习题
第四部分 先进过程控制
第16章 增强的单回路控制策略
16．1 串级控制
16．2 纯迟延补偿
16．3 推理控制
16．4 选择性控制／超驰系统
16．5 非线性控制系统
16．6 自适应控制系统
小结
参考文献
习题
第17章 数字采样、滤波和控制
17．1 采样与信号重构
17．2 信号处理和数字滤波
17．3 数字控制中的z变换分析
17．4 数字PID控制器的整定
17．5 数字控制器设计中的直接综合
17．6 最小方差控制
小结
参考文献
习题
第18章 多回路和多变量控制
18．1 过程耦合与控制回路关联
18．2 被控变量和操作变量的配对
18．3 奇异值分析
18．4 多回路PID控制系统的整定
18．5 解耦控制与多变量控制策略
18．6 降低控制回路关联的策略
小结
参考文献
习题
第19章 实时优化
19．1 实时优化的基本要求
19．2 实时优化问题的表述及求解
19．3 无约束与约束优化
19．4 线性规划
19．5 二次规划和非线性规划
小结
参考文献
习题
第20章 模型预测控制
20．1 模型预测控制概述
20．2 单输入-单输出模型的预测
20．3 多输入-多输出模型的预测
20．4 模型预测控制的计算
20．5 设定值计算
20．6 设计参数的选择和整定参数
20．7 MPC的实现
小结
参考文献
习题
第21章 过程监测
21．1 传统监测方法
21．2 质量控制图
21．3 统计过程控制的拓展
21．4 多元统计技术
21．5 控制性能监测
小结
参考文献
习题
第22章 间歇过程控制
22．1 间歇控制系统
22．2 顺序和逻辑控制
22．3 间歇生产中的控制
22．4 Run-to-Run控制
22．5 间歇生产管理
小结
参考文献
习题
第23章 整厂控制
23．1 整厂控制问题
23．2 用于整厂控制研究的假想工厂
23．3 物料和能量的内部反馈
23．4 过程设计和控制系统设计的交互作用
小结
参考文献
习题
第24章 整厂控制系统设计
24．1 整厂控制系统设计的一般流程
24．2 整厂控制系统设计的系统化方法
24．3 实例分析：包括反应器和闪蒸装置的工厂
24．4 控制结构对闭环响应性能的影响
小结
参考文献
习题
附录A 数字过程控制系统：硬件和软件
附录B 用于守恒方程的热力学概念综述
附录C 在过程控制中使用MATLAB软件
附录D 围线映像和幅角定理
附录E 在整厂控制中用到的动态模型和有关参数
中英文术语对照
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