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先進控制基礎:工具、技術和應用
( 簡體 字)
作者:[美]特倫斯·布萊文思 (Terrence Blevins) [美]威利·K.沃伊什尼斯 (Willy K. Wojsznis) [美]馬克·尼克松 (Mark Ni類別:1. -> 電子工程 -> 電子電氣
   2. -> 工程繪圖與工程計算 -> 綜合
出版社:清華大學出版社先進控制基礎:工具、技術和應用 3dWoo書號: 54492
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NT售價: 445
出版日:5/1/2021
頁數:350
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 字 )
ISBN:9787302567417 加入購物車加到我的最愛 (請先登入會員)
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第1章簡介
第2章控制系統投資的收益最大化
2.1經濟誘因
2.1.1合成氨工廠實例
2.2降低過程變差——實現控制目標
2.2.1單回路控制
2.2.2多回路技術
2.3先進控制
2.3.1紙漿漂白
2.3.2爐溫控制
2.4復雜性和利益性的平衡
參考文獻
第3章評價控制系統性能
3.1控制性能評估
3.2提高控制的利用率
3.2.1變送器的問題
3.2.2不正確整定
3.2.3閥門/執行器故障
3.2.4改變過程增益
3.2.5不正確的分程設置
3.2.6回路交互
3.3過程可變性的處理
3.3.1過程增益和動態性能的變化
3.3.2非測量過程擾動
3.3.3過程動態性能
3.3.4回路交互
3.3.5限制條件的變化
3.3.6質量參數——實驗室測量
3.4應用實例
3.5專題練習——介紹
3.6專題練習——評估控制系統性能
3.7技術基礎
3.7.1控制性能監測構架
3.7.2控制性能評估算法
參考文獻
第4章按需整定
4.1過程識別
4.1.1回路響應的仿真
4.2專題練習
4.3技術基礎
4.3.1繼電振蕩整定基礎
4.3.2基于模型的整定
4.3.3基于魯棒性的整定
4.3.4一些可選擇的整定方法
參考文獻
第5章自適應整定
5.1自適應控制——實例
5.1.1連續反應器控制
5.1.2批量反應器
5.1.3氨生產中的氫氮比
5.1.4中和器
5.1.5工廠主控制
5.2應用實例
5.2.1啟動模型識別
5.2.2將模型應用于回路整定
5.3自適應整定的專題練習
5.4技術基礎
5.4.1無模型的自適應整定
5.4.2基于模型的遞歸整定
5.4.3離散傅里葉變換的自適應技術
5.4.4帶模型切換和參數插值的自適應整定
參考文獻
第6章模糊邏輯控制
6.1應用舉例
6.2專題練習
6.3技術基礎
6.3.1模糊邏輯控制簡介
6.3.2建立模糊邏輯控制器
6.3.3模糊邏輯PID控制器
6.3.4模糊邏輯控制非線性的PI關系
6.3.5FPI和PI關系
6.3.6自動化模糊邏輯控制器的投用
參考文獻
第7章神經網絡
7.1案例——紙漿造紙工業
7.2應用舉例
7.3專題練習
7.4技術基礎
7.4.1數據收集
7.4.2輸入延遲識別
7.4.3輸入敏感性
7.4.4確定輸入加權
7.4.5隱層節點
7.4.6過程變化更正
參考文獻
第8章智能PID
8.1從過程飽和中恢復
8.2使用無線傳輸器的控制
8.3應用舉例
8.3.1使用無線設備的生物反應器控制
8.3.2壓縮機喘振控制
8.4專題練習
8.5技術基礎
8.5.1無線控制
8.5.2從過程飽和中恢復
8.5.3包括速率在內的延期
參考文獻
第9章連續數據分析
9.1應用實例
9.1.1定義模型輸入
9.1.2模型建立
9.2在線觀察數據分析
9.3連續數據分析專題練習
9.4技術基礎
9.4.1預測模型發展的數據轉化
9.4.2過程監控和預測算法評估
9.4.3數據預處理和換算
9.4.4PCA建模和在線故障檢測
9.4.5PLS建模和在線預測
參考文獻
第10章批量數據分析
10.1批量生產挑戰
10.1.1面對批量生產挑戰時分析所發揮的作用
10.1.2批量分析綜述
10.1.3批量分析應用
10.2應用實例——建模和在線操作
10.2.1定義模型輸入
10.2.2查看在線數據分析
10.3批量數據分析專題練習
10.4技術基礎
10.4.1給料屬性建模
10.4.2數據預處理和驗證
10.4.3多階段批量建模
10.4.4批量數據和在線模型的對齊
10.4.5數據安排——展開
10.4.6PCA建模和在線故障檢測
10.4.7PLS建模和在線質量預測
參考文獻
第11章簡單模型預測控制
11.1MPC作為PID的替代
11.2調試MPC
11.3MPC代替前饋PID
11.4MPC代替前饋PID超馳
11.5使用MPC來解決過程交互作用
11.6應用實例
11.6.1蒸發器控制
11.6.2干燥器控制
11.6.3回轉窯控制
11.6.4漂白裝置
11.6.5MPC控制改變生產率
11.6.6批量式化學反應器
11.7MPC應用步驟
11.7.1過程分析
11.7.2過程測試
11.7.3過程模型開發
11.7.4MPC控制器生成
11.7.5在模擬中測試MPC
11.7.6評估MPC操作
11.8簡單MPC專題練習
11.9技術基礎
11.9.1過程建模的基礎
11.9.2過程模型識別
11.9.3無約束模型預測控制
11.9.4集成約束處理、優化和模型預測控制
參考文獻
第12章MPC優化集成
12.1應用實例——多效蒸發器
12.1.1蒸發器過程概述
12.1.2項目動機和設計注意事項
12.1.3為什么使用模型預測控制
12.1.4模型預測控制的戰略發展
12.1.5模型開發和驗證
12.1.6MPC操作、整定和優化
12.1.7處理一級過程約束
12.1.8蒸發器沖洗控制
12.1.9固體測量
12.1.10操作結果
12.1.11結論
12.1.12近期工作和未來機遇
12.1.13致謝
12.2應用實例——CTMP精煉機
12.2.1過程描述
12.2.2電能消耗模型
12.2.3過程模型識別
12.2.4MPC控制策略
12.2.5結果
12.2.6結論
12.2.7致謝
12.3應用實例——重油分餾塔
12.4專題練習
12.5技術基礎
12.5.1MPC操作概述
12.5.2在線多目標優化器功能概述
12.5.3多目標MPC優化背景
12.5.4不可行問題處理的多目標優化函數
12.5.5擴大LP功能的多目標優化函數
12.5.6多目標優化的系統功能
12.5.7由優化器監測的無約束MPC控制器
12.5.8集成優化器的約束MPC控制器
參考文獻
第13章在線優化
13.1為什么優化——以鍋爐負荷分配為例
13.2紙漿和造紙工廠中的能量優化
13.2.1熱電聯產介紹
13.2.2能源管理介紹
13.2.3綜合實時能源管理系統
13.2.4綜合EMS案例分析
13.2.5結果總結
13.2.6總結
13.3在線優化專題練習
13.4技術基礎
參考文獻
第14章過程仿真
14.1過程仿真技術
14.2從P&ID中開發過程仿真
14.3仿真過程非線性
14.4其他考量
14.5專題練習——過程仿真
14.6理論——基于階躍響應的仿真
參考文獻
第15章集成APC到DCS
15.1與工廠系統的集成
15.2網絡和系統設置
15.3應用實例
參考文獻
附錄A
A.1進入網站
A.2下載選項
A.3書籍選項
A.4新聞和更新選項
術語表
在這本書中,作者給出在過程工業中所需要的先進控制技術的概念和術語。這本書是為熟悉傳統控制過程卻在先進控制領域缺少相關經驗的控制工程師編寫的。這本書的每一章的結構允許快速了解技術及如何應用。應用大量實例來說明什么是需要處理應用程序。而且,每一章的第一段介紹相關技術的數學基礎,章末則給出探索性的內容。讀者可通過轉到本書附帶的 web 站點查看車間解決方案。
控制由于以下因素在過程工業中變得越來越重要: 全球化的競爭、快速變化的經濟環境、更嚴格的環境和安全規定。高效的測量和控制系統已成為工廠的基本組成部分。在這種情況下,《先進控制基礎: 工具、技術和應用》一書的作者收集了過程控制實踐中最先進的做法。
該書的作者都來自艾默生過程管理集團。過去12年來我有幸與他們在多個過程控制項目上合作。他們都是受人尊敬的工程師,加起來有超過100年的行業經驗,都因為在計算機過程控制上做出的貢獻而進入過程自動化名人堂。其中兩位曾成功撰寫了ISA出版的《解除對先進控制的約束》。該書列舉的技術,比如模型預測控制、模糊邏輯控制以及智能神經網絡,超越了使用基本的反饋和前饋控制達到的效率。
本書覆蓋了當前的話題,如多回路先進控制、控制系統性能評估、自適應整定和基于模型的整定、模糊邏輯和神經網絡、無線控制、連續和批過程數據分析、模型預測控制、實時優化,還包含配套的可以用在專題練習中的軟件。作者不是以理論為主線,而是以過程控制的基礎支撐來闡述每個話題。
不同行業的代表性案例都在書中,如氨氣生產、紙和漿、煉油、特種批量生產、發電和生命科學等。書中展示的應用反映了先進控制的最新進展,絕大多數的方法來自于得克薩斯大學奧斯汀分校、加州大學圣芭芭拉分校和艾默生過程管理集團的科研合作。本書非常適合專業人員獨立學習。我祝賀作者們完成了這一有用的先進控制技術專著。

Thomas F.Edgar教授
得克薩斯大學奧斯汀分校(University of Texas,Austin,TX)
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