间歇过程计算机集成控制系统

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出版者:化学工业
作者:宋建成
出品人:
页数:206
译者:
出版时间:1999-7
价格:28.00元
装帧:
isbn号码:9787502525811
丛书系列:
图书标签:
  • 控制科学与技术
  • Expertise
  • 间歇过程
  • 计算机集成控制
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具体描述

间歇生产过程因其柔性操作的特长,越来越受到重视。《间歇过程计算机集成控制系统》综述了这一领域的技术术语和技术发展历程,介绍了常用间歇控制系统硬件的功能和适用范围,并讨论了控制系统的评估方法和选型原则。在软件方面详细介绍了常用的顺序、流程、状态转移、丕托网等重要的图示编程方法。《间歇过程计算机集成控制系统》深入剖析了间歇生产过程的特征和实现计算机控制的要求,将生产计划和调度纳入其内,指出了计算机集成控制的方向和做法。《间歇过程计算机集成控制系统》为广大从事过程控制专业的技术人员提供了实现间歇过程计算机集成控制的知识和技能。

现代工业自动化中的优化与前沿技术:一个跨学科的视角 图书名称: 现代工业自动化中的优化与前沿技术 作者: [此处可填入虚构的作者姓名] 页数: 约 650 页 定价: [此处可填入虚构的定价] --- 内容简介 《现代工业自动化中的优化与前沿技术》 是一部深度聚焦于当代工业控制系统设计、性能提升与前沿技术融合的综合性专著。本书旨在为工业工程师、过程控制专家、自动化系统研发人员以及高年级本科生和研究生提供一个全面且深入的知识框架,用以理解和驾驭当前复杂工业环境下的控制挑战与创新机遇。 本书摒弃了对特定控制架构(如间歇批次过程的专用系统)的细致描述,转而将视野拓展至更宏观的、通用性的优化原理和跨行业适用的先进控制策略。全书内容结构严谨,逻辑清晰,从控制系统的基本理论基础出发,逐步深入到当前工业界最为关注的性能优化、数字化转型以及智能化升级的关键技术领域。 全书共分为七个主要部分,系统性地涵盖了从经典控制理论的现代诠释到尖端人工智能在工业中的实际应用。 第一部分:工业过程建模与系统辨识的深化(约 100 页) 本部分重点阐述了建立准确、可靠过程模型的重要性,这是所有高级控制策略的基石。内容聚焦于非线性系统建模技术,如基于光滑函数逼近的建模方法,以及在数据驱动环境下如何运用高阶统计辨识和子空间辨识方法来处理高噪声和多变量耦合的复杂系统。特别强调了如何对模型的不确定性进行量化分析,并将这种不确定性纳入后续的优化设计中,而不是简单地假设模型是完美的“真值”。此外,还详细探讨了如何针对大型分布式参数系统(DPS)进行有效的模型降阶与有效模型的构建,以适应大规模实时仿真和控制的需求。 第二部分:先进过程控制(APC)的通用框架与优化基础(约 120 页) 本部分超越了对特定APC算法(如基础的MPC)的介绍,而是深入探讨了模型预测控制(MPC)背后的优化理论基础和其在不同工业领域(如连续流体化学、电力系统稳定控制)的普适性扩展。重点剖析了约束处理的数学原理,包括软约束、硬约束的优先级设定,以及如何利用内点法和序列二次规划(SQP)等高效优化算法在实时算子中实现快速解算。此外,本书还介绍了鲁棒模型预测控制(RMPC)和优化控制的最新进展,旨在提高系统在模型失配和外部扰动下的性能保证水平。 第三部分:性能优化与实时调度策略(约 110 页) 该部分聚焦于如何将控制系统从“稳定”提升到“最优”运行状态。我们详细分析了动态优化(Dynamic Optimization)的原理,特别是在多目标优化(MOO)背景下如何权衡生产率、能耗和产品质量之间的冲突。书中引入了基于强化学习的调度优化方法,探讨了如何利用智能体在模拟环境中学习复杂的、非平稳的生产调度规则,以最大化长期经济效益。这部分内容与传统的固定周期性控制方法形成鲜明对比,强调了对生产流程进行灵活、实时的资源分配和操作点调整能力。 第四部分:数据驱动控制与机器学习的应用(约 130 页) 面对工业4.0带来的海量数据,本部分致力于桥接控制工程与数据科学。重点探讨了基于数据驱动的控制设计,包括如何利用神经网络来近似复杂的反馈控制器(神经控制),以及如何利用高斯过程回归进行不确定性量化和高保真度系统辨识。详细介绍了迁移学习在不同生产线之间知识复用方面的潜力,以及可解释性AI(XAI)在工业控制决策中的应用,以确保智能控制策略的透明度和可信赖性。本书强调了数据质量对数据驱动控制性能的决定性影响。 第五部分:系统集成、网络安全与可靠性(约 90 页) 现代控制系统是高度集成的网络化实体。本部分着重于工业通信协议(如OPC UA, TSN)在控制回路中的性能保证,以及时间敏感网络(TSN)对确定性实时控制的影响。更重要的是,本书深入讨论了工控系统网络安全的挑战,包括针对控制算法本身的对抗性攻击(Adversarial Attacks)及其防御机制,以及如何在保持系统实时性的前提下实现有效的入侵检测和恢复策略。对控制系统的容错性设计和硬件在环仿真(HIL)的先进应用也进行了详尽的论述。 第六部分:新兴驱动技术与能源效率优化(约 70 页) 本部分关注前沿的物理执行器与驱动技术对控制性能的制约与提升。详细分析了电力电子系统(如变频器、高精度伺服电机)的动态特性对上层控制器的反馈影响。重点讨论了如何利用模型控制技术来压榨高性能电机系统的极限性能,并在能耗敏感的流程中,如压缩机、泵组的变速率控制中,实现能源消耗的实时优化调度,以满足日益严格的环保和运营成本要求。 结语:未来控制系统的展望(约 30 页) 最后,本书对未来工业控制系统的发展趋势进行了展望,强调了自主系统、分布式自治控制以及量子计算在优化问题中的潜在加速效应。 《现代工业自动化中的优化与前沿技术》 通过这种广阔的视角,为读者提供了一套先进的、可应用于任何复杂工业流程的通用性工具箱,旨在推动控制工程领域从被动响应向主动优化和智能决策的根本性转变。本书不局限于任何单一的过程类型,其核心价值在于其对优化理论的深度挖掘和对前沿计算技术的集成应用的全面阐述。

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读后感

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用户评价

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《间歇过程计算机集成控制系统》这本书的标题,宛如一束光,照亮了我一直以来对于复杂工业过程控制的好奇心。我是一名对科技发展充满热情的普通读者,并非自动化领域的专业人士,但我一直对那些能够让庞大而复杂的机器井然有序运行的“大脑”充满敬畏。我深知,在许多精密的生产过程中,例如制药、精细化工、以及新材料合成等领域,许多反应都属于“间歇过程”,这意味着它们并非像流水线那样连续不断,而是需要一系列有明确起点和终点的步骤。这无疑对控制系统的精确性和智能化提出了极高的要求。我非常渴望理解,计算机究竟是如何“理解”并“指挥”这些间歇过程的?它如何精确地把握每一次投料的时机,如何精准地控制反应的温度和时间,又如何在高效率地完成生产的同时,保证产品的稳定质量?我希望这本书能够用相对易懂的语言,揭示其中的奥秘。它是否会从基础的控制原理开始,一步步引导我认识传感器、执行器、以及各种控制算法在其中的作用?我期待能在这本书中,找到对这些问题的解答,并对现代工业的自动化水平有更深刻的认识。

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初读《间歇过程计算机集成控制系统》的序言,我便被一种强烈的求知欲所驱动。我是一名来自非自动化专业的学生,但对科技如何改变传统行业一直抱有浓厚兴趣。尤其是那些曾经被认为是“艺术”或“经验”的领域,比如精细化工、生物制药等,它们对精确控制有着近乎苛刻的要求。我曾听说过,某些高度敏感的反应,哪怕是极微小的温度或压力的波动,都可能导致产品质量的大幅下降,甚至前功尽弃。因此,一套稳定、可靠、智能的控制系统显得尤为重要。我希望这本书能够系统地介绍,当今计算机集成控制技术是如何应用于这些复杂多变的间歇过程中。它是否会从基础的控制理论讲起,逐步深入到具体的应用案例?书中是否会详细阐述不同类型的传感器和执行器在整个控制系统中的作用,以及它们是如何协同工作的?更让我好奇的是,当今的AI和机器学习技术,在间歇过程的控制中扮演着怎样的角色?是否可以通过数据分析和模式识别,实现对过程的预测和优化,从而达到传统PID控制难以企及的境界?我期待这本书能够提供一个清晰的脉络,让我能够理解从硬件到软件,从理论到实践,整个集成控制系统的构建过程,并能看到一些实际的工程范例,让我对这些抽象的概念有更直观的认识。

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当我拿到《间歇过程计算机集成控制系统》这本书时,我立刻被它所涵盖的主题所吸引。我一直认为,现代工业的进步离不开精密的控制技术,尤其是那些能够处理复杂、多变、且非连续性过程的系统。我从事的是一个与生产紧密相关的行业,但具体到自动化控制这一块,我总感觉自己掌握的知识还不够系统和深入。我相信,这本书能够填补我在这方面的知识空白。我特别关注“间歇过程”这个概念,因为它往往意味着过程中存在着明显的启停、加料、反应、卸料等离散的步骤,而非像连续流程那样平滑过渡。这无疑对控制系统的设计提出了更高的要求,需要系统能够精确地识别每个阶段的状态,并采取相应的控制策略。我希望这本书能够详细介绍,计算机集成控制系统是如何应对这些挑战的。它是否会深入探讨状态机、顺序控制、批次控制等相关的理论和技术?书中是否会涉及如何通过编程逻辑控制器(PLC)或分布式控制系统(DCS)来实现这些复杂的控制逻辑?此外,我对于数据采集、信号处理以及执行机构的选型和集成也充满了疑问,希望这本书能够提供相关的指导和参考。

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《间歇过程计算机集成控制系统》这本书的标题,立即勾起了我对现代工业核心技术的强烈兴趣。我并非直接从事自动化控制行业,但作为一个对科技发展有着敏锐洞察力的观察者,我深知计算机集成控制在现代制造业中扮演着至关重要的角色。特别是“间歇过程”这一术语,让我联想到许多精密的生产环节,比如化学合成、制药、食品加工等,这些过程往往需要按照特定的顺序和时间表来执行一系列操作,而非连续不断的流水线。这使得控制系统必须具备高度的灵活性和智能化,以应对不同批次、不同产品规格的需求。我非常期待这本书能够为我揭示,计算机系统是如何精确地“指挥”这些间歇过程的。它是否会深入探讨控制系统的架构设计,从传感器的数据采集,到数据分析与处理,再到控制算法的应用,以及最终的执行机构联动?我尤其想了解,书中是否会介绍一些先进的控制策略,例如如何通过模型预测来优化过程参数,如何利用模糊逻辑来处理非线性或不精确的信息,甚至如何引入人工智能技术来实现更高级别的自主控制。我希望能在这本书中找到答案,理解这些“看不见的双手”是如何让生产变得如此高效和精准的。

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当我第一次看到《间歇过程计算机集成控制系统》这个书名时,我便被它所蕴含的深度和广度所吸引。作为一个对信息技术在工业应用充满兴趣的工程师,我一直认为,自动化控制是连接理论与实践、将抽象的科学转化为实际生产力的关键。而“间歇过程”的计算机集成控制,更是集成了过程工程、计算机科学、控制理论等多方面的知识。我希望这本书能够系统地介绍,如何将先进的计算机技术,如微处理器、嵌入式系统、实时操作系统、以及各种网络通信协议,有效地集成到一个能够精确控制间歇性生产过程的系统中。我尤其关注书中是否会深入讲解,如何针对间歇过程的特点,设计高效的控制算法,例如状态监测、事件驱动控制、以及如何处理过程中可能出现的各种不确定性和故障。同时,我也期待书中能够提供一些关于人机界面(HMI)设计的原则和实践,以及如何实现远程监控和诊断功能。对我而言,这本书不仅是技术手册,更是通往工业4.0时代智能制造的一次深入探索。

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当我翻开这本《间歇过程计算机集成控制系统》,脑海中浮现的首先是一幅幅复杂而精密的工业生产场景。我并非自动化领域的专业人士,但对那些能够将繁复的化学反应、食品加工、制药过程乃至新材料合成精确调控的系统充满了好奇。我一直觉得,现代工业之所以能实现大规模、高质量、高效率的生产,离不开这些看不见的“大脑”。这本书的标题本身就点燃了我探索的欲望。想象一下,一个原本需要经验丰富的老师傅凭感觉和经验才能完成的操作,现在可以通过一套精密的计算机系统进行智能化控制,并且能够随时调整参数以适应不同的原料批次或环境变化。这不仅仅是效率的提升,更是质量稳定性的保障,甚至能大幅降低生产成本和资源消耗。我期待这本书能像一位经验丰富的向导,带领我深入理解这些“大脑”是如何思考、如何决策、如何执行的。我希望它能解答我心中长久以来的疑问:究竟是什么样的原理,让这些原本随机、不可预测的间歇过程,在计算机的“指挥”下变得井然有序?那些传感器捕捉到的海量数据,是如何被转化为有意义的指令,驱动着执行机构完成一次又一次精确无误的操作?它是否会涉及一些我从未听说过的先进控制算法,比如模型预测控制、模糊逻辑控制,或是某种更具革命性的方法?我对这本书抱有极高的期望,希望它能以一种既严谨又易于理解的方式,揭示现代工业控制的奥秘。

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当我看到《间歇过程计算机集成控制系统》这个书名时,我内心的科研热情便被瞬间点燃。我是一名在研的博士生,研究方向与过程控制和优化紧密相关,但对于“间歇过程”的计算机集成控制,我感觉自己还有许多未曾深入触及的领域。我一直认为,相较于连续过程,间歇过程在控制上具有其独特的挑战性,比如状态识别、阶段切换、精确的批次控制等。这些过程往往涉及到复杂的化学反应、物料的输送与混合、温度/压力/pH值的精确调控,甚至需要对反应时间进行严格的限制。一套高效的计算机集成控制系统,能够极大地提升这些过程的效率、产品质量和安全性。我希望这本书能够为我提供一个系统性的理论框架,深入探讨间歇过程的建模方法,包括基于机理的模型和数据驱动的模型,以及如何利用这些模型进行控制器的设计。同时,我也非常关注书中是否会涉及一些前沿的控制技术,比如自适应控制、鲁棒控制、模型预测控制(MPC)在间歇过程中的应用,以及如何结合人工智能技术(如深度学习)来实现对过程的智能感知、预测和优化。我期待这本书能够为我的研究提供新的思路和启示,帮助我理解如何构建更强大、更智能的间歇过程控制系统。

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对于《间歇过程计算机集成控制系统》这本书,我内心充满了跃跃欲试的期待。我是一个对事物运作原理充满好奇心的人,尤其是在工业自动化这个领域,总觉得隐藏着许多令人惊叹的智慧。我曾亲眼目睹过一些大型的生产线,那些机器仿佛拥有生命一般,按照既定的程序精准地执行着各种复杂的操作。而对于“间歇过程”,我一直觉得它比连续过程更加考验控制系统的智慧,因为它的状态不是连续变化的,而是有明显的起止阶段,这需要控制系统能够理解并适应这种阶段性的变化。我希望这本书能够深入浅出地解释,计算机究竟是如何“理解”这些间歇过程的?它如何设定每一个阶段的目标值,如何监测过程参数,又如何在不同阶段之间平滑地切换?我特别想知道,书中是否会探讨一些高级的控制策略,比如如何处理过程中的不确定性和扰动,如何实现最优控制以最大化产出或最小化能耗。我想象着书中会包含大量的图表和公式,但同时也希望它能用清晰的语言来解释这些专业术语,让我这个非科班出身的读者也能有所收获。这本书对我而言,不仅仅是一本技术书籍,更像是一扇通往现代工业核心的窗户,我迫不及待地想要通过它,一窥究竟。

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当我拿到《间歇过程计算机集成控制系统》这本书时,我的思绪便如潮水般涌动,脑海中勾勒出一幅幅自动化生产的壮丽图景。我并非直接从事自动化控制的工程师,但长期以来,我对现代工业如何实现高效、精确、且安全运行的生产过程充满了浓厚的兴趣。我一直认为,在那些涉及复杂化学反应、精细材料制备、甚至生命科学研究的“间歇过程”中,计算机集成控制系统扮演着“大脑”的角色,它赋予了这些生产过程前所未有的精准和智慧。我渴望在这本书中找到答案,了解一套完整的计算机集成控制系统是如何构建的。它是否会从基础的信号采集与处理讲起,如何利用各种传感器捕捉过程中的关键参数,再到如何利用先进的控制算法(如PID、模糊逻辑、模型预测控制等)对这些数据进行分析和决策,最终如何通过执行机构(如阀门、泵、加热器等)精确地调控整个过程?我尤其关注书中对于“间歇过程”的特殊性是如何处理的,例如如何实现精确的批次控制、状态切换、以及如何应对过程中可能出现的各种不确定性和干扰。这本书对我而言,不仅是了解一项技术,更是洞察现代工业发展脉络的一扇窗口。

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《间歇过程计算机集成控制系统》这本书,对我而言,就像一座知识的宝库,我渴望在此挖掘出关于现代工业自动化控制的精髓。我是一名在企业从事生产管理多年的管理者,深知一个高效、稳定、安全的生产过程对企业的重要性。尤其是那些间歇性的生产工艺,由于其操作的离散性、步骤的多样性以及对环境参数的高度敏感性,一直以来都是提升生产效率和产品质量的难点。我希望这本书能够详细阐述,当今先进的计算机集成控制技术是如何克服这些挑战的。它是否会深入讲解,如何设计一套能够精确捕捉和执行间歇过程每一个阶段的控制策略?例如,如何通过PLC或DCS系统,实现复杂的逻辑编程,以控制加料、反应、分离、干燥等一系列操作的顺序和时间?书中是否会涉及如何通过先进的传感器技术,实时监测关键的工艺参数,并将这些数据有效地整合到控制系统中?我尤其关心,当今物联网(IoT)和大数据分析技术,是如何融入到间歇过程的控制中,以实现更智能的监控、故障诊断和生产优化。我期待这本书能够提供实用的指导,让我能够更好地理解和应用这些技术,从而提升我所在企业的生产管理水平。

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