化工过程控制PDF电子书下载

绪论——流程工业控制技术的发展和实现 1

第一篇　过程控制基础 6

第一章　拉普拉斯变换 6

第一节　复平面、复变量和复变函数 6

第二节　拉普拉斯变换 6

第三节　拉氏变换原理 7

第四节　拉氏反变换 12

第五节 用拉氏变换求解线性微分方程 14

习题 15

第二章　矩阵基础 17

第一节　矩阵与向量 17

第二节　分块矩阵 20

第三节 向量的内积和二次型 23

第四节　矩阵的特征值和特征向量 27

第五节　矩阵的微分和积分 30

第六节　多项式矩阵 33

第七节 多项式矩阵的初等变换和标准型 36

习题 42

第三章　工业过程信息获取和分析处理 43

第一节　主要工业参数测量 43

第二节　信号的频谱分析——傅里叶变换 48

第三节　连续小波变换 52

第四节　模糊信息的分析及处理 54

第五节　控制系统中的信息传输和处理 60

参考文献 66

第二篇 工业系统的数学描述与分析 67

第四章　化工过程的数学建模 67

第一节 工业过程的状态空间描述 67

第二节 化工过程基本方程和建模实例 70

第三节　偏微分方程数学描述的集中化处理 75

第四节 工业模型的线性化和量纲一化处理 76

第五节　线性状态方程的一般解 80

习题 82

第五章　过程的传递函数描述 83

第一节 工业过程的传递函数模型 83

第二节　传递函数的机理建模 84

第三节　一阶传递函数分析和简易建模 87

第四节　二阶系统的受控分析 90

第五节　复合传递函数 92

第六节　过程的频率特性 94

第七节　多变量过程的传递函数描述 99

第八节　状态空间模型与传递函数描述的关系 104

第九节　脉冲响应矩阵 106

习题 108

第六章　连续系统的离散化描述 111

第一节　保持器和曲线复原 111

第二节　采样描述和z变换 112

第三节 微分方程的有限差分离散化 114

第四节　工业过程的计算机仿真 116

第五节　状态空间离散化 121

习题 121

第七章　系统分析 123

第一节　状态可控性 123

第二节 工业过程的函数可控性 125

第三节　状态可观性 126

第四节　一般系统稳定性分析 127

第五节 线性定常系统的系统矩阵分析方法 133

习题 141

第八章 系统辨识和智能建模 143

第一节 数学基础——随机变量的统计特性 143

第二节 多元模拟与最小二乘估计方法 145

第三节　离散模型辨识 149

第四节　非参数模型辨识 150

第五节　神经元及人工神经网络 151

第六节　误差反向传播神经网络（BP网） 153

第七节　RBF网络 157

第八节　小波神经网络 161

参考文献 166

第三篇　过程控制系统 168

第九章　单入-单出系统的常规控制 168

第一节 负反馈闭环控制系统的组成分析 168

第二节　控制系统性能要求 172

第三节　PID控制器 173

第四节　单入-单出闭环控制系统稳定性分析 179

第五节 单入-单出闭环控制器设计 181

第六节 单回路闭环控制系统的工程整定 184

第七节　串级控制系统 186

第八节　Smith预估控制 188

习题 189

第十章 工业过程的多回路控制 190

第一节 多入-多出控制系统特点和存在问题 190

第二节 多回路控制系统闭环关联的衡量 191

第三节　多回路反馈控制系统的闭环数学描述 196

第四节 多回路反馈控制系统的闭环稳定性分析 199

第五节 对角优势系统与奈奎斯特阵列法 203

第十一章　先进控制技术 214

第一节 基于状态反馈的极点配置技术 214

第二节　状态观测器 216

第三节　内模控制 219

第四节 线性二次型控制（Linear Quadratic Control） 223

第五节 模型预测控制（MPC:Model Predictive Control） 228

第六节 自校正控制（STC:Self-turning Control） 234

第七节　智能控制 237

参考文献 246

附录 247

附表1 拉氏变换表 247

附表2　z变换表 248

附表3　z变换的主要性质 249