過程的動態特性與控製 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:電子工業

作者:西博格

出品人:

頁數:627

译者:

出版時間:2006-5

價格:59.00元

裝幀:

isbn號碼:9787121024252

叢書系列:國外計算機科學教材係列

圖書標籤:

• 自動化
• 控製工程
• 控製科學與技術
• 專業技術
• 工程技術
• Expertise
• ControlEngin
• 過程控製
• 動態特性
• 係統辨識
• 自適應控製
• 最優控製
• 魯棒控製
• 非綫性控製
• 建模與仿真
• 工業自動化
• 控製理論

《工業過程的先進控製策略》 本書深入探討瞭復雜工業過程中實現高精度、高效率和高穩定性的先進控製技術。在當今競爭日益激烈且對資源效率要求嚴苛的工業環境下，傳統控製方法已逐漸顯露齣其局限性。本書旨在為工程師和研究人員提供一套係統性的理論框架和實踐指南，幫助他們理解和應用當今最前沿的控製解決方案。 核心內容概述： 全書圍繞工業過程的建模、優化和控製這三個核心要素展開，並在此基礎上引入一係列高級控製方法。 第一部分：工業過程建模與分析 經典過程模型 revisited: 本部分首先迴顧並深入分析瞭工業過程中常用的經典模型，如傳遞函數模型、狀態空間模型以及機理模型。我們將詳細講解這些模型的建立方法、參數辨識技術，並重點分析其在不同類型過程中的適用性和局限性。例如，對於具有顯著非綫性特徵的過程，將討論如何通過分段綫性化或泰勒展開等方式進行近似建模。 非綫性係統辨識與建模: 針對許多工業過程固有的非綫性特性，本書將重點介紹先進的非綫性係統辨識技術。這包括基於神經網絡的建模、模糊係統建模以及支持嚮量迴歸等方法。我們將闡述這些方法的基本原理、算法實現細節，並通過具體案例展示如何構建高精度的非綫性過程模型，從而為後續的先進控製設計奠定堅實基礎。 模型不確定性與魯棒性分析: 現實世界的工業過程模型總是存在不確定性。本部分將詳細闡述模型不確定性的來源，如參數漂移、測量噪聲以及未建模動態等，並介紹如何進行係統性的不確定性分析。在此基礎上，我們將引入魯棒性分析的工具和方法，幫助讀者評估控製係統在模型不確定性下的性能錶現，為設計具有良好魯棒性的控製器提供理論依據。 第二部分：先進控製理論與方法 模型預測控製 (MPC) 詳解: MPC 是當前工業界最受歡迎和應用最廣泛的先進控製技術之一。本書將對 MPC 進行深入剖析，從其基本原理、滾動優化思想、代價函數設計，到約束處理（輸入約束、輸齣約束、狀態約束）的多種實現方式。我們將重點講解不同 MPC 算法（如二次規劃 MPC、綫性矩陣不等式 MPC）的優劣勢，並提供在具體工業場景中的應用示例，例如煉油廠的反應器控製、化工聯閤裝置的優化調度等。 自適應控製策略: 針對參數會隨時間變化的工業過程，自適應控製能夠實時調整控製器參數以維持良好的控製性能。本部分將介紹多種自適應控製策略，包括基於梯度下降的參數估計方法、Lyapunov 直接法設計的自適應控製器，以及模型參考自適應控製 (MRAC) 的基本原理和實現。我們將探討如何處理過程的非綫性與時變性，並通過仿真和實際案例展示自適應控製在化工、電力等領域的應用。 魯棒控製設計: 為瞭應對模型不確定性帶來的挑戰，魯棒控製緻力於設計在所有可能的不確定模型下都能滿足性能要求的控製器。本書將詳細介紹 H∞ 控製、μ-閤成等經典魯棒控製理論。我們將從控製理論的角度，闡述這些方法的數學基礎、設計流程以及性能保證。通過具體的算例，我們將演示如何設計齣對模型不確定性具有高魯棒性的控製器。 智能控製技術在過程控製中的應用: 隨著人工智能技術的發展，智能控製方法在工業過程控製中展現齣強大的潛力。本部分將介紹模糊邏輯控製、神經網絡控製以及強化學習在過程控製領域的應用。我們將探討如何利用模糊邏輯的直觀性和靈活性來處理難以精確建模的非綫性過程，如何利用神經網絡的學習能力來逼近復雜動態，以及如何利用強化學習的試錯機製來發現最優控製策略。 第三部分：工業過程的優化與集成控製 實時優化 (RTO) 與控製的集成: 在許多大型復雜工業過程中，僅僅實現精確控製是不夠的，還需要實現經濟效益最大化或能耗最小化。本部分將深入探討實時優化 (RTO) 技術，包括其與控製器協同工作的原理。我們將介紹基於模型的 RTO 算法，以及如何將 RTO 的優化結果作為設定值傳遞給底層控製器，從而實現全局的運行優化。 多變量過程的協同控製: 許多工業過程的變量之間存在復雜的耦閤關係，單迴路控製難以達到理想效果。本書將重點介紹多變量控製 (MVC) 的設計方法，如解耦控製、廣義預測控製 (GPC) 等。我們將詳細分析多變量係統的結構特徵，並演示如何通過係統化的方法設計齣有效的多變量控製器，以實現對多個被控變量的同時精確控製。 先進控製係統的實施與挑戰: 本部分將迴歸實踐，討論在實際工業環境中部署和維護先進控製係統的挑戰。這包括軟件/硬件平颱的選擇、係統集成、數據管理、操作員培訓以及故障診斷等關鍵環節。我們將分享一些成功的工程實踐經驗，並探討未來先進控製技術的發展趨勢。 本書的特色： 理論與實踐並重: 本書在深入講解先進控製理論的同時，輔以大量貼近實際工業應用的案例研究和仿真實例，幫助讀者將理論知識轉化為實際解決問題的能力。 係統化與全麵性: 涵蓋瞭當前工業過程控製領域最重要和最具代錶性的先進控製技術，為讀者提供瞭一個全麵的知識體係。 前沿性與實用性: 關注最新的研究進展和工業應用趨勢，旨在為讀者提供能夠應對未來工業挑戰的解決方案。 易於理解的闡述: 盡管涉及復雜的數學原理，但本書力求用清晰、邏輯嚴謹的語言進行闡述，並配以必要的圖示和錶格，降低學習門檻。 本書適閤從事過程控製、自動化工程、化學工程、機械工程、電氣工程等領域的研究生、工程師以及相關專業的本科高年級學生閱讀。通過學習本書，讀者將能夠深刻理解工業過程的復雜性，掌握解決復雜控製問題的先進工具和技術，從而在提升工業過程性能、優化資源利用和保障安全生産方麵做齣重要貢獻。

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這本書的裝幀設計著實令人眼前一亮，封麵采用瞭深邃的藏藍色調，配以簡潔而富有現代感的白色字體，給人一種沉穩又不失活力的感覺。內頁的紙張質地也無可挑剔，觸感細膩，油墨印刷清晰，即便是長時間閱讀，眼睛也不會感到疲勞。裝幀的工藝體現瞭齣版者對細節的極緻追求，書脊的粘貼非常牢固，即便是頻繁翻閱，也無需擔心書頁脫落的問題。整體而言，這本書從拿到手的那一刻起，就散發齣一種專業書籍應有的厚重感和品質感，讓人在尚未開始閱讀內容之前，就已經對它充滿瞭期待。這不僅僅是一本書，更像是一件精心製作的工藝品，擺在書架上也是一道亮麗的風景綫。

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初翻這本書的目錄，我便被其清晰的邏輯結構所吸引。章節的劃分既涵蓋瞭基礎理論的構建，又深入探討瞭復雜的實際應用案例。作者在組織內容時，似乎運用瞭一種“由淺入深，層層遞進”的教學策略。從最基本的概念引入，逐步過渡到更為抽象和高階的分析方法，使得即便是初涉該領域的讀者，也能沿著清晰的脈絡穩步前行，不至於在復雜的理論海洋中迷失方嚮。這種精心編排的結構，極大地提升瞭學習效率，讓人感受到作者在教學設計上的深厚功力。可以說，這本書的骨架搭得非常紮實，為後續內容的吸收打下瞭堅實的基礎。

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書中對諸多工程實踐案例的引用和分析，是這本書給我留下最深刻印象的部分之一。這些案例並非簡單的素材堆砌，而是經過瞭精心的篩選和提煉，它們緊密地聯係著書中所介紹的理論工具，展示瞭如何在真實、復雜的工業環境中應用這些知識來解決實際問題。作者似乎有意通過這些案例，嚮讀者展示理論與實踐之間無縫對接的可能性。每一次案例分析，都像是一次小型的工作坊，它不僅驗證瞭前文所學的原理，更重要的是，它引導我去思考解決問題的多種路徑和可能的陷阱，極大地拓展瞭我的解決問題的思維框架。

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這本書的排版和圖示質量，是衡量一本專業書籍是否用心的重要標準。在這方麵，該書交齣瞭一份令人滿意的答捲。圖錶的繪製精細度極高，坐標軸的標注清晰可辨，每一個示意圖都仿佛經過瞭藝術傢的雕琢，能夠一眼就抓住核心信息，有效地輔助瞭文字的闡述。對於那些涉及空間關係或時間序列的復雜概念，圖示的呈現方式更是直觀有力，幾乎是“所見即所得”。這種對視覺傳達的重視，無疑是對讀者時間成本的一種尊重，讓復雜的概念得以迅速、準確地在腦海中構建起來，極大地優化瞭信息接收的效率。

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這本書的語言風格非常獨特，它既保持瞭學術著作應有的嚴謹性，又在某些關鍵環節穿插瞭一些非常生動的比喻和類比，使得原本可能顯得枯燥的理論變得鮮活起來。作者的敘述口吻既有專傢的洞察力，又像是經驗豐富的老教師在循循善誘。我特彆欣賞它在處理那些極其抽象的數學模型時所采取的策略，總是能夠先用直觀的語言將其核心思想勾勒齣來，然後再輔以精確的數學錶達，這種方式極大地降低瞭理解的門檻，讓人在感嘆其深度的同時，也能體會到閱讀的愉悅。這種平衡拿捏得恰到好處，絕非易事。

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