《化工过程动态数学模型》求取 ⇩

第一章引论2

第一节动态数学模型的作用和要求2

一、动态数学模型的作用3

二、对动态数学模型的要求5

第二节动态数学模型的类型和形式7

一、几种表述形式7

二、辨识得出的形式10

三、机理模型的形式14

第三节建立动态数学模型的途径17

一、机理模型的求取17

二、系统辨识和参数估计19

第四节 发展简史和展望23

第二章机理方程的列写26

第一节 静态方程列写的例子26

第二节 动态方程列写的一般方法34

第三节流体力学过程的动态方程36

一、流体力学的基本方程式36

二、液位贮槽的动态方程42

三、气体压力容器的动态方程47

四、导管中不等熵流的动态方程50

第四节传热过程的动态方程52

一、两侧流体完全混合的热交换器的动态方程53

二、套管式热交换器的动态方程55

第五节精馏塔的动态方程61

一、二元物系精馏塔的动态方程62

二、多元物系精馏塔的动态方程70

第六节化学反应器的动态方程73

一、化学反应器的基本方程74

二、连续搅拌槽式反应器的动态方程80

三、管式反应器的动态方程86

第三章集总参数过程的动态特性94

第一节传递函数与传递矩阵94

一、传递函数94

二、传递矩阵97

三、稳定性100

第二节状态空间和相平面分析102

一、状态空间分析102

二、相平面分析105

第三节 动态数字仿真111

第四章分布参数过程的动态特性116

第一节传递函数法116

一、两侧都是分布参数的管式热交换器117

二、一侧为集总参数、另一侧为分布参数的管式热交换器129

三、另一类一般解法133

第二节 分段集总化处理方法134

第三节正交配置法136

一、基本思路136

二、夹套管式反应器示例139

第五章模型简化与降阶147

第一节保留主特征值的降阶方法147

一、基本思路147

二、二元精馏塔的降阶模型152

第二节 多级过程集总化的方法161

第六章由输入输出数据估计动态参数的非参量方法168

第一节阶跃输入方法168

一、概述168

二、图解法或捷算法170

三、参数的最优化拟合方法175

四、依据终值定理和依据矩量的方法175

第二节脉冲输入方法179

一、概述179

二、傅里叶变换式的求取182

第三节 周期性函数输入方法185

第四节随机信号输入方法188

一、数学背景188

二、用于过程辨识的两个基本关系式191

三、输入信号的选取192

四、求取g(Υ)的算法195

第七章最小二乘及其推广的参数估计方法203

第一节最小二乘整批算法203

一、静态模型算法203

二、动态模型算法205

第二节最小二乘递推算法208

一、基本的递推算法208

二、引入遗忘因子的递推算法212

第三节广义最小二乘法213

一、基本原理213

二、递推算法216

第四节 增广最小二乘法218

第五节 辅助变量法220

第六节 相关函数—最小二乘法223

第七节应用举例229

一、统一算法229

二、在仿真模型上的应用比较230

三、在热交换器上的辨识结果233

第八章估计基本理论和最大似然方法237

第一节概率和分布函数237

一、联合概率和条件概率237

二、概率分布函数和密度函数239

三、均值和方差241

四、高斯分布244

第二节估计基本理论246

一、概述246

二、极大验后估计值＾θMAP248

三、最大似然估计值250

四、最小方差估计值251

五、关于估计值的性质和要求252

第三节最大似然和预报误差估计方法253

一、基本算法253

二、ARMAX模型的估计算法256

三、最大似然估计递推算法262

第九章过程辨识的若干其它问题265

第一节过程辨识的实际考虑265

一、模型结构和阶次检验265

二、模型验证272

三、输入信号及采样周期选择274

四、数据滤波277

五、辨识软件包278

第二节闭环辨识279

一、闭环情况下的可辨识问题279

二、闭环可辨识的条件281

三、闭环辨识实验条件的比较285

第三节多输入—多输出系统的辨识291

一、系统结构291

二、结构不变量的辨识297

第四节非线性系统的辨识及机理方程的参数估计301

一、模型形式及辨识任务301

二，最陡下降法303

三、拟线性化法306

四、推广的高斯—牛顿法309

第十章结束语——动态数学模型的应用313

一、用于控制方案的确定313

二、用于控制算法的设计314

三、用于自适应系统的构成319

四、用于生产装置的故障检查322

五、用于工艺运行和设计323