過程控制及其MATLAB仿真

劉麗桑徐哲壯

出版商: 北京理工大學
出版日期: 2025-03-01
售價: $570
語言: 簡體中文
頁數: 245
ISBN: 7576352280
ISBN-13: 9787576352283
相關分類: 系統開發、工程數學 Engineering-mathematics

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商品描述

本書是根據普通高等學校“過程控制與自動化儀表”課程教學大綱的要求，在《過程控制及其MATLAB實現》第2版（2013年電子工業出版社出版，武漢科技大學方康玲主編）和《過程控制與自動化儀表》第3版（2017年機械工業出版社出版，西安理工大學楊延西主編）兩書的基礎上編寫而成的。本書系統地介紹了生產過程控制系統與自動化儀表的理論和工作原理，被控過程建模方法，簡單控制系統及串級、覆雜控制系統的分析與設計，先進控制系統等內容。本書從基本概念出發，在每章開始部分扼要提出了本章學習要點和學完本章後應達到的基本要求，輔以每章末的習題及最後一章的仿真實例，循序漸進、深入淺出地闡明過程控制系統的特點，使學生掌握過程控制系統分析、設計、優化的方法和技能。本書既可作為高等學校電氣信息類、自動化類專業的教材，也可作為相關領域工程技術人員的參考書。

目錄大綱

第1章緒論
1.1 過程控制概述
1.1.1 過程控制的任務及要求
1.1.2 過程控制的特點
1.2 過程控制系統的組成及分類
1.2.1 過程控制系統的組成
1.2.2 過程控制系統的分類
1.3 過程控制系統的性能指標
1.4 過程控制技術的發展
1.4.1 過程控制裝置智能化
1.4.2 過程控制策略與算法的進展
1.5 過程控制系統的設計
第2章自動化儀表
2.1 概述
2.1.1 自動化儀表的分類及組成
2.1.2 檢測儀表的接線方式
2.2 檢測誤差與儀表性能
2.2.1 檢測誤差的基本概念
2.2.2 儀表的基本特性
2.2.3 儀表防爆的基本知識
2.3 過程參數檢測
2.3.1 溫度檢測
2.3.2 壓力檢測
2.3.3 流量檢測
2.3.4 物位檢測
2.3.5 成分檢測
2.3.6 軟測量技術
2.4 常用檢測儀表
2.4.1 信號制
2.4.2 控制器
2.4.3 電氣轉換器
2.4.4 執行器
2.4.5 安全柵
第3章被控過程建模方法
3.1 過程建模的基本概念
3.1.1 被控過程數學模型的作用
3.1.2 建模的目的
3.1.3 建模的基本方法
3.2 被控過程的特性
3.2.1 自衡過程與無自衡過程
3.2.2 單容和多容過程
3.2.3 振蕩與非振蕩過程
3.2.4 具有反向特性的過程
3.3 機理建模法
3.3.1 機理建模的一般步驟
3.3.2 單容過程建模
3.3.3 多容過程建模
3.4 試驗建模法
3.4.1 試驗建模法的分類
3.4.2 時域法建模
3.4.3 頻域法建模
3.4.4 最小二乘法
第4章簡單控制系統設計
4.1 控制系統的設計任務及步驟
4.2 控制方案的確定
4.2.1 控制目標的確定
4.2.2 控制參數的選取
4.2.3 過程控制系統硬件的選擇
4.2.4 PID控制規律對控制質量的影響及其選擇PID控制的原則
4.2.5 執行器的選擇
4.2.6 控制器作用方式的確定
4.3 PID控制器的參數工程整定
4.3.1 參數整定理論的基本原則
4.3.2 PID參數的工程整定方法
4.3.3 PID參數的自整定方法
4.3.4 數字PID參數的整定
4.4 簡單控制系統設計實例
4.4.1 溫度控制系統設計
4.4.2 液位控制系統設計
第5章串級控制系統
5.1 串級控制系統的基本原理
5.1.1 串級控制系統的基本概念
5.1.2 串級控制系統的組成
5.1.3 串級控制系統的工作過程
5.2 串級控制系統的特點
5.3 串級控制系統設計
5.3.1 設計原則
5.3.2 主、副回路設計方法
5.3.3 控制器抗積分飽和措施
5.4 串級控制系統的參數整定
5.5 串級控制系統工業應用實例
第6章覆雜控制系統
6.1 前饋控制系統
6.1.1 前饋控制系統的基本概念
6.1.2 前饋控制的特點和局限性
6.1.3 前饋-反饋覆合控制
6.1.4 引入前饋控制的原則
6.1.5 前饋-反饋覆合控制系統的應用實例
6.2 比值控制系統
6.2.1 比值控制系統的基本概念
6.2.2 比值控制系統的分析
6.2.3 比值控制系統的設計
6.2.4 比值控制系統的參數整定
6.3 均勻控制系統
6.3.1 均勻控制的概念及特點
6.3.2 均勻控制系統的設計
6.3.3 其他問題說明
6.4 分程控制系統
6.4.1 分程控制系統概述
6.4.2 分程控制系統的應用
6.5 選擇性控制系統
6.5.1 選擇性控制系統概述
6.5.2 選擇性控制系統的類型及應用
6.5.3 選擇性控制系統的設計
第7章先進過程控制系統
7.1 解耦控制系統
7.1.1 前饋補償解耦法
7.1.2 反饋解耦法
7.1.3 對角矩陣解耦法
7.1.4 單位矩陣解耦法
7.2 大滯後補償控制系統
7.2.1 大滯後過程概述
7.2.2 Smith預估器
7.2.3 改進的Smith預估器
7.2.4 內模控制
7.3 預測控制系統
7.3.1 模型預測控制的基本原理
7.3.2 預測模型
7.3.3 典型預測控制算法
7.4 自適應控制系統
第8章過程控制MATLAB仿真
8.1 基於MATLAB的系統建模
8.1.1 典型工業過程的階躍響應仿真
8.1.2 一階系統作圖法建模及仿真
8.1.3 一階系統兩點法建模及仿真
8.1.4 二階系統兩點法建模及仿真
8.2 基於MATLAB的PID控制仿真
8.2.1 P、I、D及其組合控制的仿真
8.2.2 抗積分飽和控制方法及其仿真
8.2.3 改進的微分控制方法及其仿真
8.3 基於MATLAB的串級控制仿真
8.4 基於MATLAB的補償控制仿真
8.4.1 前饋控制仿真
8.4.2 Smith預估控制仿真
8.4.3 多變量系統的前饋補償解耦
8.5 基於MATLAB的預測控制仿真
附錄
附錄A
附錄B
附錄C
參考文獻