现代仪器分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国农业

作者:司文会

出品人:

页数:318

译者:

出版时间:2005-12

价格:25.40元

装帧:

isbn号码:9787109104570

丛书系列:

图书标签:

• 仪器分析
• 分析化学
• 现代分析
• 化学分析
• 光谱学
• 色谱学
• 电化学分析
• 质谱
• 原子光谱
• 分子光谱

好的，这是一份关于一本名为《现代仪器分析》的图书的详细简介，其内容严格围绕化学分析、仪器技术和相关应用展开，不包含任何与您原书主题相关的内容： --- 《精细化工过程控制与优化：理论、方法与实践》 导言：工业智能化的核心驱动力 在当前全球制造业向高端化、智能化转型的浪潮中，精细化工行业作为国民经济的基础和支柱，其对过程控制精度、生产效率和环境友好性的要求达到了前所未有的高度。传统的经验式或基于简单反馈的控制系统已难以适应现代化工生产的复杂性、多变量耦合性以及对产品质量的严苛标准。因此，将先进的数学模型、信息技术与化学工程原理深度融合，构建一套高效、稳定、自适应的精细化工过程控制与优化体系，成为提升行业竞争力的关键所在。 本书《精细化工过程控制与优化：理论、方法与实践》正是在这一时代背景下应运而生。它系统性地梳理了从过程机理分析到先进控制算法应用，再到系统集成与实际案例验证的全链条知识体系，旨在为化工工程师、过程控制专家、研究人员及相关专业学生提供一本兼具理论深度与工程实践指导价值的权威参考书。 --- 第一部分：精细化工过程基础与建模（奠定理论基石） 本部分聚焦于支撑高级控制系统的基础工作——准确的过程理解与数学描述。 第一章：精细化工单元操作的动态特性分析 本章深入探讨了精细化工中常见的关键单元操作，如精馏、萃取、反应器（CSTR与PFR）、结晶和膜分离等，在动态工况下的行为特征。重点分析了其固有的非线性、时滞性、多输入多输出（MIMO）特性。内容涵盖了如何通过实验设计（DoE）获取过程的动态响应数据，并初步识别系统的主要时间常数和增益。 第二章：过程机理建模与参数辨识 过程控制的基石是可靠的模型。本章详细介绍了基于质量、能量和组分守恒定律的集总参数模型（Lumped Parameter Models）的建立方法，尤其针对强非线性反应动力学模型。同时，引入了系统辨识理论，包括基于最小二乘法、卡尔曼滤波的参数估计技术，以及如何处理工业现场数据中的噪声和测量误差，以确保模型参数的准确性。 第三章：非线性系统的描述与简化 现代精细化工过程本质上是高度非线性的。本章重点介绍如何对复杂模型进行线性化处理，如泰勒级数展开法、输入/输出线性化技术。此外，还探讨了模型降阶技术，例如Pade近似、Hankel奇异值分解（HSV）等，以平衡模型精度与计算效率，为后续的先进控制设计提供简化的模型结构。 --- 第二部分：先进过程控制理论与算法（核心技术阐述） 本部分是本书的核心，系统介绍了超越传统PID控制的现代控制理论及其在化工领域的应用。 第四章：基于模型的预测控制（MPC）原理与应用 MPC是当前公认的最先进的过程控制技术之一。本章详尽阐述了MPC的核心思想：滚动优化、有限时域预测和约束处理能力。内容覆盖了线性MPC（LMPC）的二次规划（QP）求解方法，以及如何扩展至非线性MPC（NMPC），包括其对计算能力的需求和求解算法（如梯度法、牛顿法）的选择。重点分析了如何将工艺约束（如温度上限、压力安全值、组分质量分数要求）有效嵌入到优化目标函数中。 第五章：鲁棒控制与抗扰动控制策略 化工过程不可避免地存在模型不确定性和外部扰动（如原料波动、环境温度变化）。本章介绍了鲁棒控制的基本概念，如$H_{infty}$控制的设计流程，用于确保在模型误差范围内控制性能的稳定性。此外，深入探讨了主动抗扰动控制（ADRC），通过对系统动态的全反馈补偿，实现对模型简化和外部干扰的有效抑制。 第六章：多变量解耦与先进PID改进 对于MIMO系统，常规的单回路PID控制会导致严重的相互干扰和性能下降。本章介绍了解耦技术，如逆矩阵解耦法和动态矩阵控制（DMC）在解耦中的应用。同时，探讨了对传统PID的先进改进，包括Smith预估器在长滞后系统中的应用，以及模糊逻辑/专家系统与PID的结合，以增强控制器的自适应性。 --- 第三部分：优化、故障诊断与系统集成（工程实践深化） 本部分关注如何将控制系统融入到整个生产优化和安全管理框架中，实现经济效益最大化。 第七章：实时优化（RTO）与调度集成 过程控制的目标是稳定运行，而实时优化（RTO）的目标是使系统在当前工况下运行在经济效益的最佳点。本章详细讲解了如何构建动态RTO模型，实现与上层生产计划系统的耦合。讨论了RTO的收敛性保证、模型失配处理以及如何将优化层的目标值无缝传递给下层的先进控制器（如MPC）。 第八章：过程监测、故障检测与隔离（FDI） 过程的安全与可靠性依赖于对异常工况的快速响应。本章专注于故障检测与隔离技术。介绍了基于统计过程控制（SPC）的原理，如EWMA、CUSUM图在趋势监测中的应用。重点讲解了基于模型残差的FDI方法，包括使用卡尔曼滤波进行状态估计和基于判别分析的故障分类器。 第九章：控制系统架构设计与工程实现 本章将理论与工程实践紧密结合。讨论了在DCS/PLC环境下实现先进控制算法的硬件选型、软件接口（如OPC协议）和软件工程规范。详细阐述了控制系统分层结构，包括现场层、控制层、优化层和信息层的架构设计，并强调了系统集成、人机界面（HMI）设计中应如何体现过程透明度和操作的直观性，以确保控制系统的平稳投运与长期可靠运行。 --- 总结与展望 《精细化工过程控制与优化：理论、方法与实践》全面覆盖了从微观反应动力学到宏观生产调度的控制链条。本书不仅提供了坚实的理论框架，更注重于提供可落地实施的工程方法和案例分析，是精细化工行业实现“智能制造”转型的关键技术指南。 ---

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