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出版者:

作者:王艳林 编

出品人:

页数:422

译者:

出版时间:2010-6

价格:46.00元

装帧:

isbn号码:9787562036432

丛书系列:

图书标签:

• 法学
• 质检
• 检验
• 质量控制
• 标准
• 法规
• 教程
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• 流程
• 规范
• 实务

《化工过程控制与优化：原理、方法与应用》 内容概要： 本书聚焦于现代化工生产过程中，如何运用先进的控制理论与优化技术，实现过程的稳定、高效、安全运行。全书系统梳理了化工过程控制的基础理论、经典控制方法，并深入探讨了先进过程控制（APC）和实时优化（RTO）的前沿技术及其在复杂工业系统中的具体应用。 第一部分：化工过程基础与控制系统概述 本部分首先回顾了化工过程的物理化学基础，包括质量、能量和动量守恒定律在典型反应器、精馏塔、换热器等单元操作中的体现。重点阐述了过程动态特性的数学描述，如线性化模型、传递函数、状态空间表示等，为后续的控制系统设计奠定理论基础。 随后，详细介绍了工业过程控制系统的基本结构，包括测量元件、执行机构、调节器（DCS/PLC）的选型与特性分析。深入剖析了工业现场中常见的过程干扰和不确定性来源，以及如何通过有效的信号处理技术（如滤波、趋势分析）提高测量的可靠性。 第二部分：经典控制理论与应用 本章深入讲解了工业控制中最常用且基础的PID控制器的原理、设计与整定方法。内容覆盖了经典的两/三元素控制结构、串级控制、比值控制、前馈控制等常用解耦策略。对于PID参数整定，不仅介绍了Ziegler-Nichols等经验方法，更侧重于模型基的参数优化方法，并讨论了在存在大延迟、高耦合等复杂工况下PID控制的局限性。 此外，本部分还包含了基于频率响应分析（如Bode图、Nyquist图）的稳定性判据与控制性能评估。通过大量化工案例，如温度控制回路、液位调节系统，演示如何根据过程特性选择合适的控制结构并进行实际投运和故障诊断。 第三部分：先进过程控制（APC）技术 随着化工过程复杂度的提升和对经济性要求的提高，本部分系统介绍了先进过程控制技术的核心思想与实现路径。 模型预测控制（MPC）： 这是本书的重点内容之一。详细阐述了MPC的基本原理，包括在线模型估计、滚动时域优化以及约束处理机制。内容涵盖了线性MPC（LMPC）和非线性MPC（NMPC）的建模方法（如第一性原理模型、系统辨识模型）。通过案例研究，展示MPC如何同时处理多变量耦合、输入/输出约束和系统动态，实现对关键性能指标的精确跟踪和优化控制。 状态估计与滤波： 介绍了卡尔曼滤波（Kalman Filter）及其扩展形式（如扩展卡尔曼滤波EKF、无迹卡尔曼滤波UKF）在复杂化工系统状态变量（特别是那些难以直接测量的变量，如反应转化率、催化剂活性）实时、准确估计中的应用。 其他APC策略： 简要介绍了先进的解耦技术、智能控制（如模糊控制、神经网络控制）的基本概念及其在特定化工场景下的潜在优势。 第四部分：过程优化与实时优化（RTO） 本部分将控制理论提升至更高层次的经济效益优化。详细解释了实时优化（RTO）在控制系统分层结构中的作用。RTO通过建立系统的稳态或慢动态优化模型，利用实时测量的过程数据，计算出使生产目标函数（如利润最大化、能耗最小化）最优的设定点。 内容涵盖了： 1. 优化模型构建： 如何将经济目标转化为数学优化问题，包括目标函数的选择和约束条件的精确定义。 2. 优化算法： 介绍求解大规模非线性规划问题的常用数值方法，如内点法、序列二次规划（SQP）等。 3. RTO与APC的集成： 阐述RTO输出的优化设定点如何传递给下层的APC层，形成闭环的经济性控制体系。重点分析了模型不确定性对RTO性能的影响，以及如何通过模型误差补偿策略提高RTO的鲁棒性。 第五部分：过程安全、可靠性与诊断 本部分关注控制系统的安全性与可靠性。讨论了安全仪表系统（SIS）的设计与验证标准，以及如何将控制系统与安全保护系统有效隔离和集成。内容还涉及故障诊断技术（如基于模型的残差分析、专家系统），用于早期发现和定位控制器、传感器或执行机构的故障，确保生产的连续性和操作的安全性。 面向读者： 本书适合于化工、化学工程、过程控制、自动化等相关专业的本科高年级学生、研究生，以及在石油、化工、冶金、制药等流程工业中从事过程设计、控制系统开发与维护的工程师和技术人员。通过本书的学习，读者将能够掌握从基础回路控制到复杂多变量优化控制的完整知识体系，并具备解决实际工业控制问题的能力。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 融合了扎实的数学基础和丰富的工业案例。 强调模型化思维： 贯穿过程建模、系统辨识与基于模型的控制设计。 覆盖主流技术： 系统介绍了经典控制、APC（重点MPC）和RTO的集成应用。 工程导向： 注重实际工程中的参数整定、约束处理和系统鲁棒性分析。

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夜读《质检法教程》，抑或不能算是读，只是于文本整体性架构中探寻作者的思维的逻辑，但我想这种阅读或可助益，因其于宏观着眼，而摈弃了细枝末节的勾连，故其所获是宏观性的把握，譬如质检法作为法之一种特有的法价值，亦譬如质检法特有之原则等问题，这些问题对于质检法学的...

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这本书的实操价值，远超出了我最初的预期，特别是在合规性与标准体系章节的处理上。它清晰地梳理了国际标准框架（如ISO系列）与行业特定标准之间的联系与区别，这对于从事跨国业务的专业人士来说，是极其宝贵的参考资料。我发现，很多时候，我们陷入了对标准的僵化理解，而这本书巧妙地指出了标准背后的精神——即持续改进的动力。书中对于审计流程的描述，也颇具启发性，它将审计视为一种“发现问题并帮助改进”的机会，而非仅仅是“挑错和惩罚”的工具。这种视角上的转变至关重要。我尤其希望书中能够提供一些关于如何构建和维护质量管理体系（QMS）文件体系的实用模板或建议清单，比如如何设计一个既符合规范又易于维护的程序文件结构。毕竟，一个清晰、易懂的文件体系，是确保知识有效传承和操作一致性的基石。这本书无疑为我提供了一个坚实的框架，让我能更自信地去构建和优化我自己的质量管理工作流。

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从纯粹的理论构建角度来看，这本书在逻辑层次上的组织非常清晰，它像搭建一座精密的建筑，从地基（基础概念）开始，逐步向上搭建框架（核心方法），最后到屋顶（体系整合）。我对其中关于测量系统分析（MSA）的部分印象深刻。它没有将MSA简化为一堆计算公式，而是着重讲解了变异的来源，以及如何通过 Gage R&R 研究来区分是测量工具的问题还是操作人员的问题。这种对“测量可靠性”的强调，是许多初级读物经常忽略的关键环节。在我看来，如果测量本身都不可信，那么后续所有的质量控制活动都将建立在沙丘之上。如果书中能进一步探讨在面对非线性或复杂系统时，如何进行更高级的、适应性强的测量系统评估，那就更具前瞻性和挑战性了。我对这类书籍的最高评价标准，就是它能迫使我跳出舒适区，去面对那些尚未解决的难题。

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读完这本书的开篇部分，我最大的感受是，作者的叙事方式非常流畅，没有那种传统技术书籍特有的晦涩感。它似乎懂得如何用一种更具人情味的方式来引导读者进入专业领域。我特别欣赏它在探讨质量文化建立时的视角，那部分内容着重强调了“人”在质量管理中的核心地位，而非仅仅是机器和流程的堆砌。这让我想起我工作中的一些困惑：为什么即便有了最先进的检测设备，最终的产品质量仍然会因为人为疏忽而出现波动？这本书似乎在试图回答这样的深层问题，它探讨了从一线操作员到高层决策者，每个人应如何培养“质量至上”的思维模式。如果能看到更多关于跨部门协作中如何打破信息孤岛，共同推进质量改进的实践案例，那就更完美了。我希望它不仅仅是一本“怎么做”的指南，更是一本“为什么这么做”的哲学解读。这种对底层逻辑的挖掘，远比单纯的规范罗列来得更有力量和持久的影响力。

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这本书的封面设计确实吸引人，色彩搭配沉稳又不失现代感，给人一种严谨、专业的初步印象。我原本是带着对“质检”这个领域的好奇心和一丝敬畏来翻开它的。毕竟，在当今追求高品质、零缺陷的市场环境下，质量控制的重要性不言而喻。我期待着它能像一位经验丰富的导师，不仅教我那些硬性的标准和流程，更能启发我思考，如何在实际工作中建立起一套行之有效的质量保障体系。比如，书中对于各种抽样检验方法的阐述，我希望能看到比教科书上更生动、更贴近工业现场的案例分析，而不是枯燥的数学公式堆砌。我特别关注了它对统计过程控制（SPC）的讲解深度，希望它能深入浅出地剖析如何通过图表识别异常波动，并采取及时的纠偏措施。如果这本书能将理论与实践的桥梁搭建得足够坚固，让初学者也能快速上手，那它无疑就是一本极具价值的工具书。总而言之，我对这本书的期望是，它能成为我从理论知识到实战操作之间，一个可靠的导航仪。

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这本书在工具方法的介绍上，展现出一种兼顾广度与深度的平衡感。它没有一股脑地堆砌所有质量管理工具，而是精选了几种在现代制造业中最具代表性和实操性的方法进行深入剖析。例如，对于故障模式与影响分析（FMEA），我原本以为会看到大量复杂的表格填写指南，但令人惊喜的是，书中更侧重于如何引导团队进行有效的“头脑风暴”和风险预判，强调了FMEA的前瞻性作用，而不是事后补救。这种引导式的教学风格，极大地提升了阅读的趣味性。同时，书中对于新引入的数字化质量管理工具的讨论，也体现了其与时俱进的特点。我希望这些新的工具介绍不仅仅是概念上的提及，而是能提供一些关于如何评估和选择适合自身企业的数字化解决方案的实用建议。毕竟，在快速迭代的技术浪潮中，如何保持质量体系的敏捷性，是每一个质量专业人员面临的共同挑战。

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