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过程控制工程完整课件2
好东西,过程控制工程完整课件(来自化工大学)
目 录
第一篇 基本过程控制系统
第1章 单回路反馈控制系统
1．1 单回路系统的结构组成
1．2 被控变量的选择
1．3 对象特性对控制质量的影响及控制变量的选择
1．3．1 干扰通道特性对控制质量的影响
1．3．2 控制通道特性对控制质量的影响
1．3．3 控制变量的选择
1．4 控制阀的选择
1．4．1 控制阀口径大小的选择
1．4．2 控制阀开、闭形式的选择
1．4．3 控制阀流量特性的选择
1．4．4 控制阀结构形式的选择
1．4．5 阀门定位器的选用
1．5 测量、传送滞后对控制质量的影响及其克服办法
1．5．1 测量滞后的影响
1．5．2 信号传送滞后的影响
1．5．3 克服测量、传送滞后的办法
1．6 控制器参数对系统控制质量的影响及控制规律的选择
1．6．1 控制器参数对系统静态误差的影响
1．6．2 控制器参数对系统动态误差的影响
1．6．3 控制规律的选择
1．7 系统的关联及其消除方法
1．7．1 系统关联及其影响
1．7．2 分析系统关联的方法
1．7．3 削弱或消除系统问关联的方法
1．8 单回路系统的投运和整定
1．8．1 控制系统的投运
1．8．2 控制系统的整定
本章附录
附录一 单回路控制系统连接实践
附录二 单回路控制系统的投运和整定
附录三 单回路控制系统的质量研究
本章思考题及习题
第2章 串级控制系统
2．1 概述
2．2 串级控制系统的实施
2．2．1 用电动Ⅲ型、Ⅱ型仪表构成串级控制方案
2．2．2 用气动单元组合仪表构成串级控制方案
2．2．3 串级控制系统的实施
2．3 串级控制系统的投运和整定
2．3．1 串级控制系统的投运
2．3．2 串级控制系统的工程整定方法
2．4 串级控制系统的特点
2．5 串级系统副回路的设计
本章附录
附录一 串级控制系统连接实践
附录二 串级控制系统的投运和整定
附录三 串级系统主、副环抗干扰能力的比较
附录四 串级系统与单回路系统质量的比较
本章思考题及习题
第3章 比值控制系统
3．1 概述
3．2 比值控制系统的类型
3．2．1 开环比值控制系统
3．2．2 单闭环比值控制系统
3．2．3 双闭环比值控制系统
3．2．4 其他类型的比值控制
3．3 比值系数的计算
3．3．1 流量与测量信号成线性关系时的计算
3．3．2 流量与测量信号成非线性关系时的计算
3．4 比值控制方案的实施
3．4．1 两类实施方案
3．4．2 比值控制方案实施举例
3．4．3 比值控制系统中非线性环节的影响
3．4．4 比值控制系统中的信号匹配问题
3．5 比值控制系统的投运与整定
3．6 比值控制系统的其他问题
3．6．1 流量测量中的压力、温度的校正
3．6．2 主、副流量的动态比值问题
3．6．3 具有逻辑规律的比值控制
3．6．4 副流量供料不足时的自动配比
3．6．5 主动量与从动量的选择
本章附录 比值控制系统实验
本章思考题及习题
第4章 均匀控制系统
4．1 均匀控制问题的提出及特点
4．2 均匀控制方案
4．2．1 常用的几种结构形式
4．2．2 控制规律的选择
4．2．3 参数整定
4．3 均匀控制系统的理论分析
4．4 其他需说明的问题
4．4．1 气体压力与流量的均匀控制
4．4．2 实现均匀控制的其他方法
本章附录 均匀控制系统实验
本章思考题及习题
第5章 前馈控制系统
5．1 前馈控制系统的特点
5．2 前馈控制系统的几种主要结构形式
5．2．1 单纯的前馈控制系统
5．2．2 前馈—反馈控制系统
5．2．3 前馈—串级控制系统
5．3 前馈控制规律的实施
5．4 前馈控制系统的应用
5．5 前馈控制系统的参数整定
5．5．1 Kf的整定
5．5．2 T1、T2的整定
5．6 多变量前馈控制
5．6．1 由工艺机理建立多变量前馈控制模型
5．6．2 以线性叠加为基础建立多变量前馈控制方程
5．6．3 多输入—多输出的多变量前馈控制系统
本章附录 前馈控制系统实验
本章思考题及习题
第6章 选择性控制系统
6．1 慨述
6．2 选择性控制系统的类型及应用
6．2．1 开关型选择性控制系统
6．2．2 连续型选择性控制系统
6．2．3 混合型选择性控制系统
6．3 选择性控制系统的设计
6．4 积分饱和及其防止措施
6．4．1 积分饱和的产生及其危害性
6．4．2 抗积分饱和措施
本章思考题及习题
第7章 分程及阀位控制系统
7．1 分程控制系统
7．1．1 概述
7．1．2 分程控制的应用场合
7．1．3 分程控制系统控制器参数的整定
7．1．4 分程阀总流量特性的改善
7．2 阀位控制系统
7．2．1 概述
7．2．2 阀位控制系统的应用
7．2．3 阀位控制系统的设计及整定
本章思考题及习由
第二篇 先进控制系统
第8章 非线性控制系统
8．1 线性过程的非线性控制
8．1．1 液位的非线性控制
8．1．2 线性过程的其他非线性控制
8．2 非线性过程的非线性控制
8．2．1 pH控制过程的非线性控制
8．2．2 反应器的非线性控制
8．2．3 人工智能在非线性控制中的应用
8．3 位式控制
8．3．1 位式控制的改进及其发展
8．3．2 Bang—Bang控制
本章思考题及习题
第9章 新型控制系统
第9章 纯滞后补偿控制系统
9．1 纯滞后补偿原理
9．2 纯滞后补偿控制的效果
9．3 史密斯补偿的实现
第10章 解耦控制系统
10．1 关联系统解耦条件
10．2 解耦控制方案
10．3 解耦控制应用实例
第11章 按计算指标及推断控制系统
11．1 按计算指标的控制系统
11．2 推断控制系统
第12章 按z变换设计的控制系统
12．1 最小拍控制算法
12．2大林（Dahlin）控制算法
12．3采样控制系统
第13章 模型预测控制
13．1 模型算法控制(MAC)
13．2 动态矩阵控制
第14章 其他新型控制方法
14.1 最优控制系统
14.1.1 最优控制问题的描述
14.1.2 最优控制的常用求解方法
14.1.3 最优控制的实现
14.2 自适应控制
14．2．1 程序自适应
14．2．2 自校正控制
14．2．3 模型参考自适应
14.3 多变量现代频域方法
14.3.1逆奈奎斯特阵列法（INA）
14.3.2特征轨迹法
第三篇 过程控制工程
第15章 流体输送设备的控制
15．1 泵的常规控制
15．1．1离心泵的控制方案
15．1．2 容积式泵的控制方案
15．2 压缩机的常规控制方案
15．3 离心式压缩机的防喘振控制
15．3．1 喘振现象及原因
15．3．2 防喘振控制系统
15．3．3压缩机串、并联运行及防喘振控制
15．4长输管线的控制
第16章 传热设备的控制
16．1 概 述
16．1．1 传热设备的类型
16．1．2 传热设备的控制要求
16．2 传热设备的特性
16．2．1 传热设备的静态特性
16．2．2 传热设备的动态特性
16．3 一般传热设备的控制
16．3．1 换热器的控制
16．3．2蒸汽加热器的控制
16．3．3 冷凝冷却器的控制
16．4 锅炉设备的控制
16．4．1 概述
16．4．2锅炉汽包水位的控制
16．4．3 蒸汽过热系统的控制
16．4．4 锅炉燃烧过程的控制
16．5 加热炉的控制
16．5．1 采用压力平衡式控制阀(浮动阀)的控制
16．5．2 特殊温度—流量串级控制系统
16．6 蒸发器的控制
16．6．1 蒸发器产品浓度的控制
16．6．2 蒸发器其他相关参数的控制
第17章 精馏塔的控制
17．1 概 述
17．1．1 精馏原理
17．1．2 精馏塔的主要干扰因素
17．1．3精馏塔的控制要求
17．2 精馏塔的特性
17．2．1 精馏塔的静态特性
17．2．2 精馏塔的动态特性
17．3 精馏塔被控变量的选择
17．3．1 采用产品成分作为直接质量指标
17．3．2 采用温度作为间接质量指标
17．3．3 用压力补偿的温度参数作为间接指标
17．4 精馏塔的整体控制方案
17．4．1 传统的物料平衡控制
17．4．2 质量指标反馈控制
17．4．3 按两端质量指标控制
17．4．4 串级、均匀、比值、前馈等控制系统在精馏塔中的应用
17．4．5 精馏塔塔压的控制
17．5 精馏塔的新型控制方案
17．5．1 内回流、热焓控制
17．5．2 解耦控制
17．5．3 推断控制
17．5．4精馏塔的节能控制
17．5．5 精馏塔的最优控制
第18章 化学反应器的控制
18．1 概 述
18．1．1 化学反应的一些基本概念
18．1．2 化学反应器的类型
18．1．3 化学反应器的控制要求
18．2 反应器的特性
18．3 反应器的热稳定性分析
18．3．1 反应器静态工作点的热稳定性
18．3．2 开环不稳定，闭环稳定的条件
18．4 反应器的基本控制方案
18．4．1 反应器的温度控制
18．4．2 反应器的进料流量控制
18．4．3 反应器的压力控制
18．5 反应器的新型控制方案
18．5．1 聚合釜的温度—压力串级控制系统
18．5．2 具有压力补偿的反应釜温度控制
18．5．3变换炉的最优控制
18．5．4 连续搅拌槽反应器的自适应控制
附录
2009-12-03
过控制工程第一章PPT
过控制工程完整课件(来自化工大学)好东西
目 录
第一篇 基本过程控制系统
第1章 单回路反馈控制系统
1．1 单回路系统的结构组成
1．2 被控变量的选择
1．3 对象特性对控制质量的影响及控制变量的选择
1．3．1 干扰通道特性对控制质量的影响
1．3．2 控制通道特性对控制质量的影响
1．3．3 控制变量的选择
1．4 控制阀的选择
1．4．1 控制阀口径大小的选择
1．4．2 控制阀开、闭形式的选择
1．4．3 控制阀流量特性的选择
1．4．4 控制阀结构形式的选择
1．4．5 阀门定位器的选用
1．5 测量、传送滞后对控制质量的影响及其克服办法
1．5．1 测量滞后的影响
1．5．2 信号传送滞后的影响
1．5．3 克服测量、传送滞后的办法
1．6 控制器参数对系统控制质量的影响及控制规律的选择
1．6．1 控制器参数对系统静态误差的影响
1．6．2 控制器参数对系统动态误差的影响
1．6．3 控制规律的选择
1．7 系统的关联及其消除方法
1．7．1 系统关联及其影响
1．7．2 分析系统关联的方法
1．7．3 削弱或消除系统问关联的方法
1．8 单回路系统的投运和整定
1．8．1 控制系统的投运
1．8．2 控制系统的整定
本章附录
附录一 单回路控制系统连接实践
附录二 单回路控制系统的投运和整定
附录三 单回路控制系统的质量研究
本章思考题及习题
第2章 串级控制系统
2．1 概述
2．2 串级控制系统的实施
2．2．1 用电动Ⅲ型、Ⅱ型仪表构成串级控制方案
2．2．2 用气动单元组合仪表构成串级控制方案
2．2．3 串级控制系统的实施
2．3 串级控制系统的投运和整定
2．3．1 串级控制系统的投运
2．3．2 串级控制系统的工程整定方法
2．4 串级控制系统的特点
2．5 串级系统副回路的设计
本章附录
附录一 串级控制系统连接实践
附录二 串级控制系统的投运和整定
附录三 串级系统主、副环抗干扰能力的比较
附录四 串级系统与单回路系统质量的比较
本章思考题及习题
第3章 比值控制系统
3．1 概述
3．2 比值控制系统的类型
3．2．1 开环比值控制系统
3．2．2 单闭环比值控制系统
3．2．3 双闭环比值控制系统
3．2．4 其他类型的比值控制
3．3 比值系数的计算
3．3．1 流量与测量信号成线性关系时的计算
3．3．2 流量与测量信号成非线性关系时的计算
3．4 比值控制方案的实施
3．4．1 两类实施方案
3．4．2 比值控制方案实施举例
3．4．3 比值控制系统中非线性环节的影响
3．4．4 比值控制系统中的信号匹配问题
3．5 比值控制系统的投运与整定
3．6 比值控制系统的其他问题
3．6．1 流量测量中的压力、温度的校正
3．6．2 主、副流量的动态比值问题
3．6．3 具有逻辑规律的比值控制
3．6．4 副流量供料不足时的自动配比
3．6．5 主动量与从动量的选择
本章附录 比值控制系统实验
本章思考题及习题
第4章 均匀控制系统
4．1 均匀控制问题的提出及特点
4．2 均匀控制方案
4．2．1 常用的几种结构形式
4．2．2 控制规律的选择
4．2．3 参数整定
4．3 均匀控制系统的理论分析
4．4 其他需说明的问题
4．4．1 气体压力与流量的均匀控制
4．4．2 实现均匀控制的其他方法
本章附录 均匀控制系统实验
本章思考题及习题
第5章 前馈控制系统
5．1 前馈控制系统的特点
5．2 前馈控制系统的几种主要结构形式
5．2．1 单纯的前馈控制系统
5．2．2 前馈—反馈控制系统
5．2．3 前馈—串级控制系统
5．3 前馈控制规律的实施
5．4 前馈控制系统的应用
5．5 前馈控制系统的参数整定
5．5．1 Kf的整定
5．5．2 T1、T2的整定
5．6 多变量前馈控制
5．6．1 由工艺机理建立多变量前馈控制模型
5．6．2 以线性叠加为基础建立多变量前馈控制方程
5．6．3 多输入—多输出的多变量前馈控制系统
本章附录 前馈控制系统实验
本章思考题及习题
第6章 选择性控制系统
6．1 慨述
6．2 选择性控制系统的类型及应用
6．2．1 开关型选择性控制系统
6．2．2 连续型选择性控制系统
6．2．3 混合型选择性控制系统
6．3 选择性控制系统的设计
6．4 积分饱和及其防止措施
6．4．1 积分饱和的产生及其危害性
6．4．2 抗积分饱和措施
本章思考题及习题
第7章 分程及阀位控制系统
7．1 分程控制系统
7．1．1 概述
7．1．2 分程控制的应用场合
7．1．3 分程控制系统控制器参数的整定
7．1．4 分程阀总流量特性的改善
7．2 阀位控制系统
7．2．1 概述
7．2．2 阀位控制系统的应用
7．2．3 阀位控制系统的设计及整定
本章思考题及习由
第二篇 先进控制系统
第8章 非线性控制系统
8．1 线性过程的非线性控制
8．1．1 液位的非线性控制
8．1．2 线性过程的其他非线性控制
8．2 非线性过程的非线性控制
8．2．1 pH控制过程的非线性控制
8．2．2 反应器的非线性控制
8．2．3 人工智能在非线性控制中的应用
8．3 位式控制
8．3．1 位式控制的改进及其发展
8．3．2 Bang—Bang控制
本章思考题及习题
第9章 新型控制系统
第9章 纯滞后补偿控制系统
9．1 纯滞后补偿原理
9．2 纯滞后补偿控制的效果
9．3 史密斯补偿的实现
第10章 解耦控制系统
10．1 关联系统解耦条件
10．2 解耦控制方案
10．3 解耦控制应用实例
第11章 按计算指标及推断控制系统
11．1 按计算指标的控制系统
11．2 推断控制系统
第12章 按z变换设计的控制系统
12．1 最小拍控制算法
12．2大林（Dahlin）控制算法
12．3采样控制系统
第13章 模型预测控制
13．1 模型算法控制(MAC)
13．2 动态矩阵控制
第14章 其他新型控制方法
14.1 最优控制系统
14.1.1 最优控制问题的描述
14.1.2 最优控制的常用求解方法
14.1.3 最优控制的实现
14.2 自适应控制
14．2．1 程序自适应
14．2．2 自校正控制
14．2．3 模型参考自适应
14.3 多变量现代频域方法
14.3.1逆奈奎斯特阵列法（INA）
14.3.2特征轨迹法
第三篇 过程控制工程
第15章 流体输送设备的控制
15．1 泵的常规控制
15．1．1离心泵的控制方案
15．1．2 容积式泵的控制方案
15．2 压缩机的常规控制方案
15．3 离心式压缩机的防喘振控制
15．3．1 喘振现象及原因
15．3．2 防喘振控制系统
15．3．3压缩机串、并联运行及防喘振控制
15．4长输管线的控制
第16章 传热设备的控制
16．1 概 述
16．1．1 传热设备的类型
16．1．2 传热设备的控制要求
16．2 传热设备的特性
16．2．1 传热设备的静态特性
16．2．2 传热设备的动态特性
16．3 一般传热设备的控制
16．3．1 换热器的控制
16．3．2蒸汽加热器的控制
16．3．3 冷凝冷却器的控制
16．4 锅炉设备的控制
16．4．1 概述
16．4．2锅炉汽包水位的控制
16．4．3 蒸汽过热系统的控制
16．4．4 锅炉燃烧过程的控制
16．5 加热炉的控制
16．5．1 采用压力平衡式控制阀(浮动阀)的控制
16．5．2 特殊温度—流量串级控制系统
16．6 蒸发器的控制
16．6．1 蒸发器产品浓度的控制
16．6．2 蒸发器其他相关参数的控制
第17章 精馏塔的控制
17．1 概 述
17．1．1 精馏原理
17．1．2 精馏塔的主要干扰因素
17．1．3精馏塔的控制要求
17．2 精馏塔的特性
17．2．1 精馏塔的静态特性
17．2．2 精馏塔的动态特性
17．3 精馏塔被控变量的选择
17．3．1 采用产品成分作为直接质量指标
17．3．2 采用温度作为间接质量指标
17．3．3 用压力补偿的温度参数作为间接指标
17．4 精馏塔的整体控制方案
17．4．1 传统的物料平衡控制
17．4．2 质量指标反馈控制
17．4．3 按两端质量指标控制
17．4．4 串级、均匀、比值、前馈等控制系统在精馏塔中的应用
17．4．5 精馏塔塔压的控制
17．5 精馏塔的新型控制方案
17．5．1 内回流、热焓控制
17．5．2 解耦控制
17．5．3 推断控制
17．5．4精馏塔的节能控制
17．5．5 精馏塔的最优控制
第18章 化学反应器的控制
18．1 概 述
18．1．1 化学反应的一些基本概念
18．1．2 化学反应器的类型
18．1．3 化学反应器的控制要求
18．2 反应器的特性
18．3 反应器的热稳定性分析
18．3．1 反应器静态工作点的热稳定性
18．3．2 开环不稳定，闭环稳定的条件
18．4 反应器的基本控制方案
18．4．1 反应器的温度控制
18．4．2 反应器的进料流量控制
18．4．3 反应器的压力控制
18．5 反应器的新型控制方案
18．5．1 聚合釜的温度—压力串级控制系统
18．5．2 具有压力补偿的反应釜温度控制
18．5．3变换炉的最优控制
18．5．4 连续搅拌槽反应器的自适应控制
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