化工過程控制

其中第四、五、六章為基本教學內容，第七、八章討論可控性、可觀性和穩定性，並介紹一些新型過程信息處理方法，包括統計方法、模糊方法、神經網絡、小波等。第三部分即過程控制，包括第九、十、十一章，其中第九章是單人一單出控制，主要結合奈氏定理介紹PID控制器的頻率特性設計方法和常用的工業控制方案，第十章介紹多回路控制，第十一章為流程先進控制技術，介紹狀態反饋、觀測器、預測控制、自適應控制、模糊控制、智能控制等新型控制技術。

《化工過程控制》可作為化工工藝、生物工程、熱工等工藝類專業和工業自動化專業高年級本科生和研究生教材，也可供從事相關工作的技術人員參考。 ^[1] 

緒論——流程工業控制技術的發展和實現

第一篇 過程控制基礎

第一章 拉普拉斯變換

第一節 複平面、復變量和複變函數

第二節 拉普拉斯變換

第三節 拉氏變換原理

第四節 拉氏反變換

第五節 用拉氏變換求解線性微分方程

習題

第二章 矩陣基礎

第一節 矩陣與向量

第二節 分塊矩陣

第三節 向量的內積和二次型

第四節 矩陣的特徵值和特徵向量

第五節 矩陣的微分和積分

第六節 多項式矩陣

第七節 多項式矩陣的初等變換和標準型

習題

第三章 工業過程信息獲取和分析處理

第一節 主要工業參數測量

第二節 信號的頻譜分析——傅里葉變換

第三節 連續小波變換

第四節 模糊信息的分析及處理

第五節 控制系統中的信息傳輸和處理

參考文獻

第二篇 工業系統的數學描述與分析

第四章 化工過程的數學建模

第一節 工業過程的狀態空間描述

第二節 化工過程基本方程和建模實例

第三節 偏微分方程數學描述的集中化處理

第四節 工業模型的線性化和量綱一化處理

第五節 線性狀態方程的一般解

習題

第五章 過程的傳遞函數描述

第一節 工業過程的傳遞函數模型

第二節 傳遞函數的機理建模

第三節 一階傳遞函數分析和簡易建模

第四節 二階系統的受控分析

第五節 複合傳遞函數

第六節 過程的頻率特性

第七節 多變量過程的傳遞函數描述

第八節 狀態空間模型與傳遞函數描述的關係

第九節 脈衝響應矩陣

習題

第六章 連續系統的離散化描述

第一節 保持器和曲線復原

第二節 採樣描述和z變換

第三節 微分方程的有限差分離散化

第四節 工業過程的計算機仿真

第五節 狀態空間離散化

習題

第七章 系統分析

第一節 狀態可控性

第二節 工業過程的函數可控性

第三節 狀態可觀性

第四節 一般系統穩定性分析

第五節 線性定常系統的系統矩陣分析方法

習題

第八章 系統辨識和智能建模

第一節 數學基礎——隨機變量的統計特性

第二節 多元模擬與最小二乘估計方法

第三節 離散模型辨識

第四節 非參數模型辨識

第五節 神經元及人工神經網絡

第六節 誤差反向傳播神經網絡(BP網)

第七節 RBF網絡

第八節 小波神經網絡

參考文獻

第三篇 過程控制系統

第九章 單人—單出系統的常規控制

第一節 負反饋閉環控制系統的組成分析

第二節 控制系統性能要求

第三節 PID控制器

第四節 單人—單出閉環控制系統穩定性分析

第五節 單人—單出閉環控制器設計

第六節 單迴路閉環控制系統的lT程整定

第七節 串級控制系統

第八節 Smith預估控制

習題

第十章 工業過程的多回路控制

第一節 多人—多出控制系統特點和存在問題

第二節 多回路控制系統閉環關聯的衡量

第三節 多回路反饋控制系統的閉環數學描述

第四節 多回路反饋控制系統的閉環穩定性分析

第五節 對角優勢系統與奈奎斯特陣列法

第十一章 先進控制技術

第一節 基於狀態反饋的極點配置技術

第二節 狀態觀測器

第三節 內模控制

第四節 線性二次型控制

第五節 模型預測控制

第六節 自校正控制

第七節 智能控制

參考文獻

附錄

附表1 拉氏變換表

附表2 z變換表

附表3 z變換的主要性質 ^[1]