定 價:59.5 元
叢書名:全國高等學校自動化專業(yè)系列教材,普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材
- 作者:黃德先 ,等 著
- 出版時間:2011/5/1
- ISBN:9787302242918
- 出 版 社:清華大學出版社
- 中圖法分類:TP273
- 頁碼:634
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《過程控制系統(tǒng)》是作者在清華大學自動化專業(yè)多年教學和科研的總結(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)地闡述了簡單和復(fù)雜控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理、設(shè)計、分析與評價,并深入剖析了兩個典型生產(chǎn)過程控制的實例,力圖從生產(chǎn)過程特點出發(fā),對控制系統(tǒng)進行綜合設(shè)計和優(yōu)選。在此基礎(chǔ)上還討論了過程計算機控制系統(tǒng),進一步介紹了幾種先進控制策略,并增加了諸如間歇過程控制、整廠控制、實時最優(yōu)化、過程監(jiān)控等學科前沿的內(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,并添加了思考題、自學部分以及自己設(shè)計實驗等內(nèi)容,為培養(yǎng)自學能力、創(chuàng)新思維等提供了較大的空間! 哆^程控制系統(tǒng)》是面向研究型大學本科生的教材,因而更強調(diào)理論與實際的結(jié)合,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,注重對前沿學科發(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,是作者在清華大學自動化系多年教學和科研成果的總結(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)學生如何從實際中提煉出問題并應(yīng)用已掌握的理論知識來加以解決的能力。 《過程控制系統(tǒng)》是面向研究型大學本科的教材,因而更強調(diào)理論與實際的結(jié)合,注重培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,注重對前沿學科發(fā)展的理解和分析。
“過程控制系統(tǒng)”是一門與實際生產(chǎn)過程聯(lián)系十分密切的課程。隨著科學技術(shù)的飛速前進,過程控制也在日新月異地發(fā)展。面對當前全球的能源危機和環(huán)境污染問題,在電子技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)等強大工具的支持下,它不僅在傳統(tǒng)工業(yè)的運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)”是清華大學自動化專業(yè)幾十年來為本科高年級學生開設(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)同事們在過程控制領(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,確定了各個章節(jié)的詳細范圍和內(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,也是當前在工業(yè)實踐中得到最廣泛應(yīng)用的內(nèi)容。第三篇先進控制系統(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)容討論了當前過程控制發(fā)展的幾個熱點。第四篇由王京春博士編寫,主要介紹了用于過程控制的計算機和計算機網(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,本篇詳細剖析了精餾塔和發(fā)酵過程這兩個典型的控制系統(tǒng),可以作為第一到第四篇的應(yīng)用實例。第六篇控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(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)計和實現(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)學生從實際中提煉出問題,應(yīng)用已掌握的理論知識來加以解決的能力。通過課堂討論、實驗以及大習題等教學環(huán)節(jié)提供給學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,可以按篇來組合,例如第三篇可以作為“先進控制”專題課單獨講授,第四篇可以單獨構(gòu)成“過程計算機控制系統(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,一直得到清華大學自動化系過程控制工程研究所領(lǐng)導和同仁們的關(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,在此表示誠摯的感謝。由于作者水平有限,缺點和不足之處在所難免,懇請讀者批評指正。
金以慧
2010年8月于清華園
黃德先,1982年獲華東石油學院化工自動化及儀表專業(yè)學士學位,1988年獲石油大學(北京)工業(yè)自動化專業(yè)碩士學位,2000年獲清華大學控制理論與控制工程專業(yè)博士學位,F(xiàn)為清華大學自動化系研究員,博士生導師,過程控制工程研究所副所長;兼任中國自動化學會過程控制專業(yè)委員會副主任,中國化工學會信息技術(shù)專業(yè)委員會副主任、過程系統(tǒng)工程專業(yè)委員會委員,《Chinese-Journal of Chemical Engineering》、《化工自動化及儀表》、《計算機與應(yīng)用化學》等期刊編委。主要科研方向為流程工業(yè)的建模、控制、仿真和優(yōu)化等,承擔和參與了國家863課題、國家攻關(guān)課題、國家自然科學基金及重點基金課題、國家973課題子課題、省部級課題和企業(yè)委托課題數(shù)十項,共授權(quán)或公開發(fā)明專利10項,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。獲國家科技進步二等獎1次,省部級獎勵9次,享受政府特殊津貼。 王京春,1987年至1997年就讀于清華大學自動化系,先后獲得了學士、碩士和博士學位,其間干1996年3月至1997年3月在英國紐卡瑟爾大學化工系作訪問學生一年。博士畢業(yè)后留校任教至今,現(xiàn)為清華大學自動化系副教授。主要研究方向為流程行業(yè)綜合自動化技術(shù)所涉及的信號處理、過程建模和先進控制。先后參與和負責國家“九五”攻關(guān)項目、國家自然科學基金重點基金、863及企業(yè)委托項目10余項,涉及過程參數(shù)軟測量、過程系統(tǒng)分析、控制系統(tǒng)設(shè)計、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)與實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等方面。曾獲中國石化總公司科技進步一等獎和北京市科技進步三等獎等獎勵。近年來,作為主要組織者參與承辦全國大學生智能車競賽活動,獲得參賽學生的好評。已經(jīng)發(fā)表學術(shù)論文60余篇。中國自動化學會青年工作委員會委員,過程控制專業(yè)委員會委員。
緒論0.1 生產(chǎn)過程自動化的發(fā)展概況和趨勢
采用不同的積分公式意味著估計整個過渡過程優(yōu)良程度時的側(cè)重點不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。人們可以根據(jù)生產(chǎn)過程的要求,特別是結(jié)合經(jīng)濟效益的考慮加以選用! ≌`差積分指標有一個缺點,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。如果用來評價過程的控制性能,顯然極不合理。為此,通常的做法是首先保證衰減率的要求。在這個前提下,系統(tǒng)仍然可能有一些靈活的余地,這時再考慮使誤差積分為最小。