控製迴路基礎——批量過程和連續過程

控製迴路基礎——批量過程和連續過程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

Terrence Blevins,Mark Ni 著
圖書標籤:
  • 控製工程
  • 過程控製
  • 自動控製
  • 批量過程
  • 連續過程
  • 控製迴路
  • 化工控製
  • 係統工程
  • 自動化
  • 反饋控製
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店鋪: 廣影圖書專營店
齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302443728
商品編碼:29708803337
包裝:平裝-膠訂
齣版時間:2016-11-01

具體描述

基本信息

書名:控製迴路基礎——批量過程和連續過程

定價:79.00元

售價:53.7元,便宜25.3元,摺扣67

作者:Terrence Blevins, Mark Nixon 陳德基

齣版社:清華大學齣版社

齣版日期:2016-11-01

ISBN:9787302443728

字數

頁碼

版次:1

裝幀:平裝-膠訂

開本:16開

商品重量:0.4kg

編輯推薦

在介紹過程特徵描述和控製設計的許多地方,讀者都會有機會將所學的知識用在基於互聯網的專題練習中。讀者隻要能寬帶上網和有一個網絡就可以使用專題練習。專題練習包含有動態過程仿真,這樣讀者會有一種真實的“動手”經曆。網站上還有內容用以幫助探索基本和高級控製技術。另外,書門有一章介紹建立過程仿真的技術。這些技術采用絕大多數分布式控製係統都提供的各種工具。在介紹控製技術時,簡單的過程實例被用來展示這些技術是如何在工業中使用的。本書關於工業應用的*後一章還包含一些更復雜的工業實例,它們展示如何將基本控製技術結閤起來以滿足不同的應用需求

內容提要

本書深入介紹瞭在過程控製領域中工作所用到的概念和術語。書中的材料錶述方式直觀,不依賴於控製係統供應商的産品。讀者不一定需要在過程工廠環境工作過,也不一定需要熟悉現場設備和控製係統。許多關於實際控製設計和過程應用的材料來自作者在過程控製係統工作的親身體驗。因而此書旨在給各種人員提供一個指南,包括工程師、經理、技術員和其他剛剛接觸過程控製的人,或有經驗的、但對多迴路控製技術還不熟悉的控製工程師。在介紹完工業上常用的傳統的單迴路和多迴路技術之後,本書簡單介紹瞭高級控製技術。不管讀者是否是一個過程控製工程師,在一個控製團隊工作,或在一個儀錶部門工作,書中的知識都將有助於夯實基礎以理解和使用現有的控製係統或設計新的控製應用。。

目錄


目錄章簡介
第2章背景和曆史展望
2.1工廠結構
2.2工廠組織
2.2.1過程區域
2.2.2過程設備
2.2.3工廠操作員
2.2.4輔助部門
2.2.5工作實踐
2.3早期控製係統
2.4分布式控製係統
2.5操作員界麵
2.6係統安裝
2.7與外部係統的界麵
2.8現代控製係統
2.9標準的影響
參考文獻
第3章測量
3.1電磁流量計
3.2渦街流量計
3.3基於差壓的測量
3.4科式質量流量計
3.5壓力測量
3.6溫度測量
3.7液位測量
3.8其他測量技術
參考文獻
第4章在綫分析儀
4.1采樣分析儀和原位分析儀的對比
4.2煙氣中的氧O2
4.3流體的pH和ORP
4.4在綫估計器
參考文獻
第5章終控製元件
5.1調節閥
5.2阻尼驅動器
5.3變頻器
5.4切斷閥
參考文獻
第6章現場布綫和通信
6.1傳統設備安裝
6.2HART設備的安裝
6.3現場總綫設備的安裝
6.4安裝無綫HART
參考文獻
第7章控製和現場儀錶文檔
7.1平麵布置圖
7.2過程流程圖
7.3管道和儀錶圖
7.4迴路圖
7.5標注規範
7.6連接綫和功能符號
7.7設備圖形符號
7.8文檔實例
7.8.1範例——基本中和反應控製係統
7.8.2範例——基本反應塔控製
7.8.3範例——批量反應器控製係統
7.8.4範例——連續進料和迴收罐
參考文獻
第8章操作員圖形界麵
8.1報警條件顯示
8.2動態元素
8.2.1圖符
8.3用戶顯示
8.4過程性能監測
8.5流程圖數據接口
參考文獻
第9章過程特徵描述
9.1過程結構
9.2過程定義
9.3純增益過程
9.4純延遲過程
9.5純滯後過程
9.6一階加純滯後過程
9.7積分過程
9.8反嚮響應過程
9.9綫性過程
9.10專題練習——簡介
9.11專題練習——過程特徵描述
9.11.1專題練習指導
9.11.2專題綜述與討論
參考文獻
0章控製係統的目的
10.1經濟激勵
10.1.1閤成氨工廠範例
10.2安全性、環保法規和設備保護
10.3協調收益和復雜性的平衡
1章單迴路控製
11.1手動控製
11.1.1實施
11.1.2輸入/輸齣處理
11.1.3模擬量輸入
11.1.4狀態
11.1.5手動加載功能塊
11.1.6模擬量輸齣
11.2反饋控製
11.2.1純比例控製
11.2.2比例積分控製
11.2.3比例�不�分�參⒎摯刂�
11.2.4控製結構
11.2.5控製動作
11.2.6反算
11.3PID功能塊實現
11.3.1PID形式和結構
11.3.2模式
11.4脈衝輸齣
11.4.1占空比控製
11.4.2增加/減少控製
11.5過程動作
11.6專題練習——反饋控製
參考文獻
2章整定和迴路性能
12.1初始迴路整定
12.2手動整定
12.3自動建立整定
12.3.1自動整定應用
12.3.2響應仿真
12.4係統投用——黏滯閥門及其他現場挑戰
12.5迴路增益特徵描述
12.6配對參數與解耦
12.7專題練習——PID整定
12.8專題練習討論
參考文獻
3章多迴路控製
13.1前饋控製
13.1.1動態補償
13.1.2其他實現方式
13.1.3專題練習——前饋控製
13.1.4專題練習討論
13.2級聯控製
13.2.1級聯控製的好處
13.2.2範例——過熱器溫度控製
13.2.3實現
13.2.4專題練習——級聯控製
13.3超馳控製
13.3.1超馳操作
13.3.2範例——白液澄清器
13.3.3範例——壓縮機
13.3.4實現
13.3.5專題練習——超馳控製
13.3.6專題練習討論
13.4使用兩個操縱參數的控製
13.4.1分程控製
13.4.2閥位控製
13.4.3比例控製
4章模型預估控製
14.1用MPC取代PID控製
14.2MPC投用
14.3用MPC取代帶前饋的PID
14.4用MPC取代PID超馳
14.5用MPC處理過程間的相互乾擾
14.6在現有控製策略中添加MPC控製
14.7MPC的應用
14.8專題練習——模型預估控製
參考文獻
5章過程仿真
15.1過程仿真概述
15.2從P&ID;圖開發過程仿真
15.3過程非綫性仿真
15.4其他注意事項
15.5專題練習——過程仿真
參考文獻
6章工業應用
16.1庫存控製
16.1.1緩衝罐
16.1.2迴收罐
16.1.3鍋爐汽包液位——單衝量
16.1.4鍋爐汽包液位——三衝量
16.1.5專題練習——三衝量汽包液位控製
16.2批量過程
16.2.1批量蒸煮器
16.2.2批量化學反應器
16.2.3批量生物反應器
16.2.4專題練習——批量化學反應器
16.3連續過程
16.3.1化學反應器
16.3.2噴霧乾燥器控製
16.3.3專題練習——連續化學反應器
16.4燃燒控製
16.4.1小型鍋爐/加熱器
16.4.2加熱缸
16.4.3電站鍋爐——單一燃料
16.4.4石灰迴轉窯
16.4.5專題練習——電站鍋爐控製
16.5蒸餾控製
16.5.1專題練習——蒸餾控製
16.6過程區域間的協調
16.6.1閤成氨工廠氫/氮控製
16.6.2動力室蒸汽生産
16.6.3專題練習——閤成氨工廠氫/氮控製
16.7復雜的動態過程,過程間的相互乾擾
16.7.1紙漿漂白
16.7.2一段轉化爐溫度
參考文獻
附錄A本書相關網絡資源
A.1訪問網站
A.2下載選擇
A.3書籍選擇
術語錶



作者介紹

Terrence “Terry” Blevins在他的職業生涯中一直積極參與過程控製係統的應用及設計。15年來,他擔任係統工程師和團隊管理者為紙漿和造紙工業設計和開發瞭先進的控製解決方案。Terry在建立艾默生過程管理集團 (Emerson Process Management) 的高級控製項目中起瞭關鍵作用。Terry是開發DeltaV高級控製産品的團隊領導。他是現場總綫基金會 (Fieldbus Foundation?) 功能模塊規範開發和維護團隊的領導,也是SIS (安全儀錶係統)結構和模型規範的編輯。在這方麵的工作中,Terry參與瞭將現場總綫基金會的功能模塊推進成為國際標準的過程。Terry是IEC (國際電工委員會)SC65E WG7功能塊標準委員會的美國專傢,該委員會負責IEC 61804的功能塊標準。他是ISA104 - EDDL(電子設備描述語言)具有投票權的委員和委員會主席,是美國對IEC65E小組的技術谘詢小組(USTAG)的技術顧問。他也是美國技術谘詢小組USNC TAG(IEC/SC65和IEC/TC65)的成員。Terry撰寫瞭過程/工業儀錶與控製手冊(Process/ Industrial Instruments and Controls Handbook)第五版1節標準概要的“ISA /IEC現場總綫概述”,聯閤撰寫瞭儀器工程師手冊,過程控製與優化(Instrumentation Engineer's Handbook, Process Control and Optimization)第四版的四個章節。他與彆人閤著瞭ISA(國際自動化協會)的暢銷書解除對高級控製的約束(Advanced Control Unleashed)。他擁有50項,並已寫作瞭70篇以上關於過程控製係統設計和應用的論文。Terry在1971年獲得路易維爾大學(University of Louisville) 電機工程科學學士學位,在1973年獲得普渡大學 (Purdue University) 電子工程科學碩士學位。2004年,他入選瞭控製雜誌的過程自動化名人堂。目前,Terry是艾默生過程管理集團DeltaV産品工程部未來産品規劃團隊的首席技術師。
Mark Nixon的職業生涯一直與控製係統的設計和開發相關。Mark開始時作為一個係統工程師在石油和天然氣,煉油,化工,紙漿等行業的項目上工作。他在1998年從加拿大搬到得剋薩斯州奧斯汀市,在各種研究和開發的職位上工作過。從1995到2005年,Mark是DeltaV係統首席設計師。2006年,他加入瞭無綫團隊,非常積極的參與瞭WirelessHART規範和IEC 62591標準的製定。Mark目前的研究領域包括基於WirelessHART(無綫HART)設備的控製,批量過程的數據分析,無綫技術在過程工業中的應用,移動用戶,操作員界麵和高級圖形學。他目前活躍於下列領域:操作員行為中心(.operatorperformance.org),WirelessHART標準,ISA - 88標準,現場總綫基金會標準(.fieldbus.org/)和ISA - 101 標準。他寫瞭許多論文,目前擁有超過70項。他與彆人閤著瞭WirelessHART:用於工業自動化的實時網狀網絡(WirelessHART: Real-Time Mesh Network for Industrial Automation),並為工業儀錶與控製手冊(Industrial Instruments and Controls Handbook)和過程工業中的現代測量與終端執行單元精要(Essentials of Modern Measurements and Final Elements in the Process Industry)提供瞭章節。Mark 1982年在滑鐵盧大學 (University of Waterloo) 電氣工程係獲得理學學士學位。
Deji Chen (陳德基) 在過程控製工業界工作瞭近20年,現為同濟大學計算機係教授級研究員。他是OPC工業標準的始創者之一,工作過的項目涉及各種現場總綫,包括WirelessHART標準的製定。他閤寫瞭許多論文,擁有多項,與Mark Nixon等閤著瞭WirelessHART:用於工業自動化的實時網狀網絡(WirelessHART: Real-Time Mesh Network for Industrial Automation)和Wireless Control Foundation - Continuous and Discrete Control for the Process Industry。德基於1999年在德州大學奧斯汀分校 (University of Texas at Austin) 計算機係獲得博士學位,研究方嚮是實時係統。

文摘



序言



控製迴路基礎:係統運行的無形之手 本書並非一本關於具體控製迴路設計的技術手冊,而是一次深入探索工業自動化和過程控製領域核心理念的旅程。它旨在揭示控製係統在現代工業生産中扮演的關鍵角色,理解其工作原理,以及為何它們是確保效率、安全和産品質量的基石。我們不會深入探討具體的PID控製器參數調整,也不會詳細講解PLC編程語言,但我們將為你構建一個堅實的認知框架,讓你明白“為什麼”需要控製,以及“如何”思考控製問題。 想象一下,在一個龐大的化工廠,成韆上萬的參數需要被精確地維持在特定值——溫度、壓力、流量、液位等等。一個微小的波動,都可能引發連鎖反應,導緻産品不閤格,設備損壞,甚至發生危險事故。正是控製係統,如同生産流程的“無形之手”,時刻監控著這些參數,並在必要時進行乾預,確保整個流程平穩、高效地運行。 第一部分:控製的本質——為何需要“被控製” 在進入具體控製方法之前,我們首先需要理解“控製”的根本意義。自然界中,許多係統都存在自我調節的機製,例如人體的體溫調節。然而,工業生産過程往往更加復雜,外部乾擾(如原料成分變化、環境溫度波動、設備磨損)和內部擾動(如工藝參數的隨機變化)無處不在。 1. 過程的動態性與不確定性: 工業過程並非靜態的。它們具有動態性,這意味著係統的狀態會隨著時間發生變化。例如,在一個反應釜中加熱物料,溫度不會瞬間達到目標值,而是需要一段時間的升溫過程,這個過程的快慢取決於多種因素。同時,過程也充滿瞭不確定性。我們很難完全預測和量化所有可能影響過程的因素,這就使得依靠人工乾預來實時調整變得幾乎不可能。 2. 設定點與偏差: 在任何控製過程中,都存在一個設定點(Setpoint),也就是我們期望係統達到的理想狀態,例如希望反應釜溫度維持在100°C。而過程變量(Process Variable, PV)則是係統當前實際的狀態,例如此刻反應釜的實際溫度是98°C。偏差(Error)就是設定點與過程變量之間的差值。控製的核心任務就是識彆並消除這個偏差。 3. 擾動與反饋: 擾動(Disturbance)是任何可能導緻過程變量偏離設定點的外部或內部因素。它們是控製係統必須應對的主要挑戰。反饋(Feedback)是控製係統的關鍵機製。它意味著係統能夠測量當前的過程變量,並將這個測量值與設定點進行比較,從而産生一個糾正信號。簡單來說,就是“看我當前跑偏瞭多少,然後想辦法把它拉迴來”。 4. 控製的目標: 控製係統的首要目標是穩定。確保過程變量保持在設定點附近,避免劇烈波動。其次是精度,盡可能減小偏差。最後是響應速度,在發生擾動時,控製係統能夠迅速做齣反應,將過程變量重新拉迴到設定點。 第二部分:控製係統的基本構成 理解瞭控製的必要性,我們來看看一個典型的控製係統是如何組成的。雖然具體的硬件和軟件韆差萬彆,但其核心功能是共通的。 1. 傳感器(Sensor)/變送器(Transmitter): 這是控製係統的“眼睛”和“耳朵”。傳感器負責測量過程中的物理量,如溫度、壓力、流量、液位等。變送器則將傳感器測得的原始信號轉換成標準的電信號(如4-20mA),以便被控製係統進一步處理。傳感器的精度和響應速度直接影響著控製係統的性能。 2. 控製器(Controller): 這是控製係統的“大腦”。控製器接收來自變送器的過程變量信號,將其與設定點進行比較,並根據預設的控製算法計算齣需要發送的輸齣信號。控製器可以是獨立的硬件設備(如DCS中的控製器),也可以是集成在PLC或PC中的軟件模塊。 3. 執行器(Actuator): 這是控製係統的“手”和“腳”。執行器接收來自控製器的輸齣信號,並將其轉換成對物理過程的實際操作。最常見的執行器是閥門(Valve),通過改變閥門的開度來調節物料的流量;也可以是加熱器功率的調節、泵的速度控製等。執行器的響應速度和精確度同樣至關重要。 4. 過程(Process): 這是被控製的對象,例如反應釜、蒸餾塔、管道係統等。控製係統的目標就是通過操縱執行器來影響過程的輸齣(即過程變量)。 5. 通信與接口: 在現代工業中,各個控製單元之間以及與上位監控係統之間需要高效的通信。這通常通過各種工業總綫(如Modbus, Profibus, Ethernet/IP等)來實現,確保數據能夠及時、準確地在不同設備之間傳輸。 第三部分:反饋控製的幾種基本模式——讓“學習”成為常態 反饋控製是工業自動化中最廣泛使用的控製模式。它的核心思想是“看到瞭問題,就去解決它”。 1. 開環控製(Open-Loop Control): 這是一種最簡單的控製形式,其中控製器的輸齣僅依賴於輸入信號,而不考慮過程變量的實際狀態。例如,一個定時器控製的加熱器,無論物體實際溫度如何,它都會按照預設時間加熱。開環控製簡單易實現,但無法應對擾動,精度也難以保證。在工業上,隻有在過程非常穩定且乾擾極小的情況下纔可能使用。 2. 閉環控製(Closed-Loop Control)/反饋控製(Feedback Control): 這是本書將重點探討的範疇(盡管不涉及具體設計)。閉環控製的關鍵在於測量過程變量,並將其反饋給控製器。控製器利用這個反饋信號來調整輸齣,以期將過程變量維持在設定點。 a. on-off 控製(開關控製): 這是最基本的一種閉環控製。當過程變量高於設定點一定值時,控製器發齣“關”的指令;當過程變量低於設定點一定值時,發齣“開”的指令。例如,傢用的溫控器就是一個典型的on-off控製器(雖然內部可能有一些死區和滯後)。on-off控製簡單,但會引起過程變量在設定點附近大幅度波動,可能導緻頻繁的開關動作,損壞設備,也不利於過程穩定。 b. 比例(P)控製: 比例控製器的輸齣與偏差成正比。偏差越大,控製器的輸齣就越大,糾正的力度也越大。 優點: 能夠有效減小偏差,響應速度相對較快。 缺點: 比例控製通常會産生穩態誤差(Steady-state error),即在穩定狀態下,過程變量仍無法完全達到設定點,會存在一個永久性的偏差。這是因為當偏差為零時,比例控製器的輸齣也為零,無法提供持續的控製作用來抵消擾動。 c. 比例-積分(PI)控製: 為瞭解決比例控製的穩態誤差問題,引入瞭積分作用。積分作用會纍積偏差隨時間的變化。隻要存在偏差,積分作用就會不斷纍加,從而驅動控製器輸齣,直到偏差為零。 優點: 能夠消除穩態誤差,使過程變量最終能夠精確地達到設定點。 缺點: 積分作用會增加係統的響應時間,使係統對擾動的反應變慢,並且可能引起超調(Overshoot)和振蕩(Oscillation),使得過程在達到穩定狀態前有過度的波動。 d. 比例-積分-微分(PID)控製: PID控製是在PI控製的基礎上增加瞭微分作用。微分作用會根據偏差的變化速率來産生控製信號。如果偏差變化迅速,微分作用就會産生一個較大的控製信號,以“預測”未來的偏差趨勢,並提前做齣反應。 優點: 能夠預測未來趨勢,提高係統的響應速度,減小超調,並有助於抑製振蕩。PID控製是工業中最常用、最有效的控製算法之一。 缺點: 微分作用對噪聲非常敏感。如果過程變量中存在很多噪聲,微分作用會放大這些噪聲,導緻執行器頻繁動作,損壞設備。因此,在實際應用中,純微分控製很少單獨使用,通常與比例和積分作用配閤使用。 第四部分:過程的兩種基本類型——批量與連續 雖然控製的基本原理是相通的,但對於不同類型的過程,控製策略和側重點會有所不同。 1. 批量過程(Batch Process): 批量過程的特點是非連續性。它通常遵循一個明確的“開始-過程-結束”的周期。例如,一個製藥過程,將原料放入反應釜,進行一係列的混閤、加熱、冷卻、分離操作,然後將成品取齣,再開始下一個批次。 控製挑戰: 多階段控製: 批量過程通常包含多個相互連接但又相對獨立的階段,每個階段可能需要不同的控製參數和策略。 批次間的重現性: 確保每個批次的生産結果都具有高度的一緻性是至關重要的。 配方管理: 不同的産品可能需要不同的原料配比和工藝參數,需要精確的配方管理係統。 清洗與準備: 在不同批次之間,設備可能需要進行清洗或更換,這也涉及到控製和調度。 控製重點: 強調順序控製、狀態機的設計,以及在不同階段之間平滑地切換控製模式。時間在批量過程中扮演著重要的角色。 2. 連續過程(Continuous Process): 連續過程的特點是物料在設備中持續流動,生産過程不間斷。例如,煉油廠的原油加工、化肥廠的閤成氨生産、發電廠的鍋爐運行等。 控製挑戰: 動態平衡: 需要在各種擾動下,將過程變量維持在一個穩定的動態平衡點。 多變量耦閤: 許多連續過程中的變量是相互耦閤的,一個參數的變化會影響多個其他參數。 能量與物料平衡: 確保能量和物料在流程中得到高效利用和精確分配。 高吞吐量與效率: 目標是最大化生産效率和産量。 控製重點: 強調精確的反饋控製(如PID),先進控製策略(如模型預測控製MPC),以及對動態擾動的快速響應。 結語: 理解控製迴路的基礎概念,而非僅僅是具體的執行細節,是掌握工業自動化這門復雜學科的關鍵第一步。本書將引導你認識到,控製係統不僅僅是冰冷的機器,更是現代工業運行的智慧與效率的體現。無論你是即將步入工業界的工程師,還是希望瞭解自動化背後的奧秘的學生,本書都將為你提供一個清晰而深刻的視角,讓你看到那雙“無形之手”,如何精確而穩定地驅動著現代工業的巨輪,確保我們今天所依賴的無數産品得以安全、高效地生産齣來。

用戶評價

評分

從裝幀質量和排版來看,這本書做得很用心,紙張厚實,印刷清晰,這在技術書籍中算是加分項。但是,內容上,我發現圖錶的質量和信息密度存在嚴重的不平衡。很多關鍵的波特圖和時域響應麯綫,雖然繪製得很標準,但缺乏必要的標注和對異常情況的解釋。例如,當係統齣現振蕩時,圖上隻顯示瞭波形,但沒有深入分析是由於相位裕度不足還是增益過大導緻的,讀者需要自行迴溯文本進行交叉驗證。更令人遺憾的是,書中幾乎沒有提及任何關於實際軟件工具的應用。在如今這個時代,沒有MATLAB/Simulink或者Python等工具的支持,純粹的手算和圖解分析已經難以應對現代工程的復雜性。這本書完全脫離瞭現代仿真和驗證的實踐環境,顯得有些脫節,像是一份上個世紀的工程手稿,雖然理論基礎紮實,但在與時俱進方麵做得遠遠不夠。

評分

這本書的語言風格極其乾燥,充滿瞭嚴謹但又略顯晦澀的工程術語。每一個概念的引入都像是經過瞭冗長的邏輯鋪墊,讀者需要極高的專注力纔能跟上作者的思路。例如,在討論係統響應速度與超調量的權衡時,作者用瞭一種非常學術化的方式來錶達,即便配有圖示,初學者也需要反復閱讀纔能真正領會其內在的物理意義。我更偏愛那種能夠用簡潔明瞭的語言,結閤生動的工業案例來解釋復雜概念的教材。這本書似乎假設讀者已經對自動控製理論有瞭一定的背景知識,使得那些需要基礎概念支撐的章節顯得有些門檻過高。很多地方的推導過程省略瞭關鍵的中間步驟,如果讀者不是手持計算器或者繪圖軟件實時演算,很容易在某個公式的跳躍處迷失方嚮。總的來說,它更像是一部供專業研究人員參考的工具書,而不是一本適閤自學和快速掌握技能的讀物。

評分

這本書的封麵設計著實吸引人,那鮮明的紅黑配色,配上那種略帶工業風的字體,讓人一眼就能感覺到它所蘊含的專業性和嚴謹性。我本來是想找一本關於現代工業自動化控製係統中高級算法應用的入門書籍,結果翻開這本書,發現它更像是對經典控製理論的一次深度迴顧與梳理。內容上,它似乎花費瞭大量的篇幅去講解那些基礎的PID控製原理、開環與閉環係統的概念,以及如何通過簡單的數學模型來描述一個動態過程。我記得有幾章花瞭很大篇幅去推導伯德圖和奈奎斯特圖的繪製方法,雖然這些知識在理論上非常紮實,對於理解係統穩定性至關重要,但對於我這種急於應用到實際項目中,比如設計一個基於模型預測控製(MPC)的優化策略的讀者來說,未免有些過於基礎和偏重傳統瞭。它更像是為初入工業控製領域、需要打下堅實數學和物理基礎的學生準備的教科書,而不是為尋求前沿解決方案的工程師準備的工具書。如果期待從中找到關於模糊控製、神經網絡控製,或者現代魯棒控製方法的具體實現細節,可能會感到有些失望,因為它似乎更專注於“如何讓一個泵穩定運行”而不是“如何讓整個生産綫效率最大化”的哲學層麵。

評分

我對這本書的結構安排感到有些睏惑。它似乎試圖在一個相對有限的篇幅內,涵蓋“批量過程”和“連續過程”兩大類工業控製場景,但這種並列的敘事方式導緻瞭深度上的不足。在論述連續過程的動態特性時,很多關鍵的拉普拉斯變換的應用和傳遞函數的建立,都隻是蜻蜓點水般地帶過,沒有給齣足夠詳盡的實例來輔助理解。而當轉到描述批量過程時,重點又迅速轉移到瞭批次間的切換、反應終點的判斷等問題上,這些內容與前麵對連續係統的論述關聯性不強,顯得有些割裂。我希望能看到一種更具融閤性的視角,比如如何利用統一的數學框架去抽象不同類型的控製問題,而不是簡單地將它們歸類並分彆給齣解決方案。書中對傳感器和執行器的實際噪聲抑製、時間延遲補償等工程實踐中常見的“髒活纍活”討論得非常少,這使得書本的理論性遠高於其實用指導性。讀完後,我感覺自己掌握瞭更多的“是什麼”和“為什麼”,但對於“怎麼做”的實操層麵,幫助依然有限。

評分

我購買這本書的初衷是想深入瞭解如何針對復雜、非綫性的化工反應釜進行精確的溫度和壓力控製,特彆是針對那種需要快速啓動和關閉的間歇性生産綫。然而,這本書的案例研究似乎主要集中在那些比較“經典”和“穩定”的流程上,比如簡單的液位控製、恒定流量的維持等。對於那些具有顯著死區、飽和效應或強耦閤特性的係統,書中提供的分析工具顯得力不從性。我期待看到更具挑戰性的應用場景,比如如何處理多變量耦閤係統中的解耦問題,或者在係統參數隨時間漂移時如何進行自適應控製。這本書中對控製器的設計,幾乎都停留在手動整定參數的階段,對於現代控製器(如基於狀態反饋或最優控製)的介紹非常簡略,仿佛現代控製理論隻是一個可有可無的腳注。對於期望提高生産柔性和適應性控製能力的工程師來說,這本書提供的價值非常有限。

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