过程控制系统应用技术

出版时间:2012-10  出版社:化学工业出版社  作者:张虎 等主编  页数:146  字数:241000  

内容概要

张虎、王银锁主编的《过程控制系统应用技术》共7章。以过程控制系统组成和结构为线索,简述过程控制系统的应用技术,包括概述、过程特性和建模、控制器的控制规律、单回路控制系统、复杂控制系统及其应用、先进控制系统、典型化工设备的控制等内容。本书除对过程控制的基础知识讲授外,还介绍了目前正在推广应用的过程控制新技术,如基于模型的预测控制、时滞补偿控制系统以及模糊控制系统等。《过程控制系统应用技术》可作为高等职业院校生产过程自动化、工业自动化及相关专业“过程控制系统”课程的教材和教学参考书,也可作为有关工程技术人员的自学教材和参考资料。

书籍目录

第1章绪论 
1.1自动控制系统
1.2自动控制系统的组成和分类
1.3自动控制系统的过渡过程及品质指标
章后小结
习题
第2章过程特性和建模
2.1过程特性
2.2过程动态数学模型
章后小结
习题
第3章控制器的控制规律
3.1双位控制
3.2比例控制
3.3比例积分控制
3.4比例微分控制
章后小结
习题
第4章单回路控制系统
4.1简单控制系统
4.2被控变量和操纵变量选择
4.3检测变送环节的选择
4.4控制阀的选择
4.5控制器控制规律选择
4.6控制系统间的相互关联
4.7控制器的参数整定和系统投运
章后小结
习题
第5章复杂控制系统及其应用
5.1串级控制系统
5.2比值控制系统
5.3均匀控制系统
5.4前馈控制系统
5.5选择性控制系统
5.6分程控制系统和阀位控制器控制系统
章后小结
习题
第6章先进控制系统
6.1基于模型的预测控制
6.2时滞补偿控制系统
6.3解耦控制系统
6.4自适应控制系统
6.5模糊控制系统
章后小结
习题
第7章典型化工设备的控制
7.1流体输送设备的控制
7.2传热设备
7.3精馏塔的控制
7.4反应设备的控制
章后小结
习题
参考文献

章节摘录

版权页:   插图:   ③尽量不要把纯滞后环节包含在副回路中。这样做的原因就是尽量将纯滞后环节放到主对象中去,以提高副回路的快速抗干扰能力,及时对干扰采取控制措施,将干扰的影响抑制在最小限度内,从而提高主变量的控制质量。 ④主、副对象的时间常数要匹配。 设计中考虑使副回路中应尽可能包含较多的干扰,同时也要注意主、副对象时间常数的匹配。副回路中如果包括的干扰越多,其通道就越长,时间常数就越大,副回路控制作用就不明显了,其快速控制的效果就会降低。如果所有的干扰都包括在副回路中,串级控制系统的作用可能与简单控制系统没有什么区别。在设计中要保证主、副回路时间常数的比值在3~10之间。比值过大,即副回路的时间常数较主回路的时间常数小得太多,副回路反应灵敏,控制作用快,但副回路中包含的干扰数量过少,对于改善系统的控制性能不利;比值过小,副回路的时间常数接近主回路的时间常数,甚至大于主回路的时间常数,副回路的控制作用缺乏快速性,不能及时有效地克服干扰对被控量的影响。严重时会出现主、副回路“共振”现象,系统不能正常工作。 应该指出,在具体问题上,要结合实际的工艺进行分析,应考虑工艺上的合理性和可能性,分清主次矛盾,合理选择副变量。 (2)主副控制器控制规律的选择 串级控制系统主、副回路所发挥的控制作用是不同的,主、副回路各有其特点。主回路是定值控制,而副回路是随动控制。主控制器的控制目的是稳定主变量,主变量是工艺操作的主要指标,它直接关系到生产的平稳、安全或产品的质量和产量,一般的情况下对主变量的要求是较高的,要求没有余差(即无差控制),因此主控制器一般选择比例积分微分(PID)或比例积分(PI)控制规律。副变量的设置目的是为了稳定主变量,其本身可在一定范围内波动,因此副控制器一般选择比例作用(P),积分作用很少使用,它会使控制时间变长,在一定程度上减弱了副回路的快速性和及时性。但在以流量为副变量的系统中,为了保持系统稳定,可适度引入积分作用。副控制器的微分作用是不需要的,因为当副控制器有微分作用时,一旦主控制器输出稍有变化,就容易引起控制阀大幅度地变化,这对系统稳定是不利的。

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