热工过程自动控制(第2版)

作者:杨献勇

丛书名:清华大学能源动力系列教材

定价:69元

印次:2-5

ISBN:9787302165972

出版日期:2008.06.01

印刷日期:2023.07.19

图书责编:袁琦

图书分类:教材

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本书以能源动力系统为背景,介绍自动控制的基本原理,详细讨论了在能源动力系统控制中占有统治地位的PID控制的分析、整定方法。介绍了高度自动化的大型火电机组的主要控制系统,简要叙述了现代控制理论和离散控制系统的基本内容,并对目前正在研究发展的主要先进控制策略进行了分析和说明。 本书可作为能源动力类专业大学本科生学习自动控制原理和过程控制的教材,也可供研究生和从事热工过程控制的科研人员和工程技术人员参考。

“热工过程自动控制”是清华大学热能工程系为能源动力及其自动化专业本科生高年级开设的一门课程,它包括自动控制原理和能源动力工业过程控制两部分内容。本书是在2000年第1版的基础上,经过几年的教学实践,并考虑课程体系的布局和自动化技术的发展修订而成的。 全书共分8章,第1章作为全书的绪论,介绍了自动控制的基本概念,使学生在学习本门课程的开始,对自动控制及其在能源动力工业应用中的基本问题能有一个总体认识。第2章和第3章介绍了经典控制理论的基本内容,是进一步学习以后各章的基础。这两章的内容主要是针对能源动力领域的应用特点选取和安排的,远不是经典控制理论的全部。在热工控制中,PID(比例、积分、微分)控制策略由于其原理清晰、整定简单、应用经验丰富,目前仍占有统治地位。第4章详细分析了PID单回路调节系统以及串级调节系统、前馈反馈调节系统、解耦控制、纯滞后补偿等复杂调节系统的原理、性能和整定方法。在能源动力部门,大型火电机组的热力系统复杂,自动化水平高,具有典型性和代表性,第5章针对亚临界煤粉炉机组、超临界机组和循环流化床机组,比较全面地介绍了其主要控制系统的结构和分析整定方法。第6章介绍控制系统的状态空间分析方法和最优控制的基本概念,属于现代控制理论的范畴。虽然由于对模型的高精度要求限制了现代控制理论在热工过程控制中的应用,但是了解和掌握现代控制理论提出的状态空间分析方法和最优控制的基本思想仍然是十分必要的。控制技术的发展使计算机成为控制系统中的核心设备,作为离散设备的计算机不但代替了连续的控制器,实现控制策略,而且可以完成更复杂、更灵活的控制功能,因此掌握离散控制系...

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第1章热工过程自动控制概述

1.1自动控制系统的基本结构

1.2自动控制系统中的基本参数

1.3控制系统的静态特性和动态特性

1.4控制系统的分类

1.5控制系统的质量评定

习题

第2章自动控制系统的数学描述

2.1拉普拉斯变换

2.1.1拉氏变换的定义

2.1.2拉氏变换的主要性质

2.1.3常用函数的拉氏变换

2.1.4拉氏反变换

2.1.5利用拉氏变换解微分方程

2.2系统的动态特性

2.2.1微分方程

2.2.2传递函数

2.2.3输入响应法

2.2.4频率响应法

2.2.5状态变量表示法

2.3环节的连接方式和典型环节的动态特性

2.3.1环节的基本连接方式

2.3.2典型环节的动态特性

2.4物理系统传递函数的推导

2.4.1系统的方框图表示

2.4.2方框图的等效变换

2.4.3求RLC电路传递函数的等效阻抗法

2.5信号流图

2.5.1信号流图的结构和术语

2.5.2信号流图的画法

2.5.3信号流图的化简

2.5.4梅逊公式

习题

第3章系统分析

3.1系统分析的基本概念

3.1.1系统分析的一般方法

3.1.2系统的传递函数和系统的稳定性

3.1.3传递函数的分子对瞬态响应的影响

3.1.4反馈控制系统对不同扰动的响应特性

3.2劳斯稳定判据

3.2.1系统稳定的必要而不充分条件

3.2.2劳斯判据

3.2.3劳斯判据用于低阶系统

3.2.4劳斯判据的推广

3.3奈奎斯特稳定判据

3.3.1幅角定理

3.3.2奈氏准则

3.3.3广义频率特性

3.3.4对... 查看详情

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