《化工过程动态》求取 ⇩

第一章 绪论1

1.1 化工过程动态学的范畴1

1.2 研究化工过程动态学的目的意义2

1.3 化工过程动态学的发展4

1.4 本课程的基本内容7

第二章 化工过程控制导论10

2.1 化工过程控制的目的和基本要求10

2.1.1 抑制外部干扰的影响11

2.1.2 保证过程的稳定性14

2.1.3 优化技术经济指标16

2.2 控制系统设计的基本概念17

2.2.1 化工过程变量分类17

2.2.2 控制系统设计要素19

2.2.3 复杂化工过程控制问题简介25

2.3.1 控制系统的硬件28

2.3 控制系统的硬件和计算机应用28

2.3.2 数字计算机在过程控制中的应用30

习题33

第三章 化工过程数学模型化36

3.1 化工过程数学模型的构成37

3.1.1 状态变量和状态方程37

3.1.2 数学模型的其他组成部分39

3.1.3 数学模型化的困难40

3.2.1 自由度的意义41

3.2 数学模型的自由度41

3.2.2 自由度与控制器设计45

3.3 某些化工过程数学模型实例47

3.3.1 气体缓冲罐47

3.3.2 连续搅拌槽反应器(CSTR)48

3.3.3 混合过程51

3.3.4 喷雾干燥出塔气体温度53

3.3.5 轴向流动反应器55

3.3.6 理想二元精馏塔57

3.3.7 纯滞后过程62

3.3.8 结语63

习题63

第四章 以控制为目的的数学模型处理66

4.1 输入-输出模型66

4.2 非线性系统的线性化71

4.2.1 单变量系统的线性化73

4.2.2 偏差变量及其应用76

4.2.3 多变量系统的线性化79

习题85

第五章 拉普拉斯变换及其反演87

5.1 拉普斯变换的定义和性质87

5.1.1 拉普拉斯变换的定义87

5.1.2 拉普拉斯变换的基本性质88

5.1.3 导数和积分的拉氏变换89

5.1.4 终值定理和初值定理90

5.2.2 斜坡函数92

5.2 某些基本函数的拉普拉斯变换92

5.2.1 指数函数92

5.2.3 三角函数93

5.2.4 阶跃函数93

5.2.5 平移函数94

5.2.6 脉冲函数95

5.2.7 理想单位脉冲96

5.3 拉普拉斯变换的反演--部分分式展开法97

5.3.1 拉普拉斯变换式的部分分式展开98

5.3.2 分母多项式有相异实根98

5.3.3 分母多项多有相异虚根101

5.3.4 分母多项式有重根103

附表 某些常用基本函数的拉普拉斯变换107

习题110

第六章 拉普拉斯变换的应用111

6.1 求解线性微分方程111

6.1.1 一阶线性常微分方程112

6.1.2 二阶线性常微分方程113

6.1.3 二元一阶线性常微分方程组118

6.1.4 一阶常系数线性偏微分方程120

6.2 停留时间分布分析122

6.2.1 分布函数和响应的拉普拉斯变换表述122

6.2.2 RTD的实验测定123

6.2.3 某些流动系统的RID分析125

6.3 传递函数和输入-输出模型128

6.3.1 单输出过程的传递函数129

6.3.2 多输出过程的传递函数矩阵132

6.3.3 传递函数的极点和零点136

6.3.4 系统响应的定位分析137

习题140

第七章 化工过程动态特性分析142

7.1 一阶系统动态特性142

7.1.1 一阶系统的定义及其基本参数142

7.1.2 纯容量过程的动态响应146

7.1.3 一阶滞后系统的动态响应147

7.1.4 可变参数的一阶系统150

7.2 二阶系统动态特性152

7.2.1 二阶系统的定义及其基本参数152

7.2.2 二阶系统的动态响应153

7.2.3 一阶过程串联系统159

7.2.4 附加控制器导致的二阶系统165

7.2.5 本征二阶系统167

7.3 高阶和其他复杂系统的动态特性169

7.3.1 多容量串联系统169

7.3.2 具有纯滞后的动态系统170

7.3.3 具有反向响应的系统172

习题174

第八章 受反馈控制的化工过程动态178

8.1 基本概念178

8.1.1 反馈控制结构及其硬件178

8.1.2 反馈控制器的类型及其传递函数181

8.2 方块图和闭环传递函数185

8.3 比例控制对受控过程响应的影响191

8.3.1 一阶系统191

8.3.2 二阶系统197

8.4 积分微分和组合控制作用的影响199

8.4.1 积分控制作用的影响200

8.4.2 微分控制作用的影响202

8.4.3 组合控制作用的影响204

8.5 受反馈控制过程的稳定性206

8.5.1 稳定性的概念206

8.5.2 控制器参数对受控过程稳定性的影响207

8.5.3 稳定性判据211

8.5.4 劳斯-赫尔维茨分析法212

8.5.5 根轨迹分析法215

习题216

9.1.1 具有大纯滞后过程的补偿反馈控制219

9.1 大纯滞后和反向响应过程的补偿反馈控制219

第九章 其他控制结构简介219

9.1.2 有反向响应过程的补偿反馈控制222

9.2 多回路反馈控制225

9.2.1 串级控制225

9.2.2 选择性控制228

9.2.3 分程控制230

9.3 前馈和比值控制231

9.3.1 前馈控制232

9.3.2 前馈-反馈控制236

9.3.3 比值控制240

9.4 适应性控制和推断控制242

9.4.1 适应性控制242

9.4.2 推断控制247

习题249

参考文献252

符号表254