过程控制工程及仿真:基于MATLAB/Simulink(MATLAB精品丛书)(附赠CD光盘1张)
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品牌: 郭阳宽
基本信息·出版社：电子工业出版社
·页码：317 页
·出版日期：2009年
·ISBN：7121080966/9787121080968
·条形码：9787121080968
·包装版本：1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
·丛书名：MATLAB精品丛书
·附带品描述：附赠CD光盘1张
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内容简介《过程控制工程及仿真:基于MATLAB/Simulink》以仿真应用为中心，系统、详细地讲述了过程控制系统的仿真，并结合MATLAB/Simulink仿真工具的应用，通过大量经典的仿真实例，全面讲述过程控制系统的结构、原理、设计和参数整定等知识。全书分为基础篇、实战篇和综合篇。基础篇包括过程控制及仿真概述、Simulink仿真基础、Simulink高级仿真技术，以及过程控制系统建模；实战篇包括PID控制、串级控制、比值控制、前馈控制、纯滞后和解耦控制系统；综合篇包括典型过程控制系统及仿真。《过程控制工程及仿真:基于MATLAB/Simulink》的特点是理论与仿真紧密结合，用仿真实例说话，通过仿真来加深对过程控制理论的理解，帮助读者掌握过程系统的分析、设计与整定等技术，切实缩短书本知识与实际应用的距离。《过程控制工程及仿真:基于MATLAB/Simulink》可作为自动化、信息、机电、测控、化学工程、环境工程、生物工程等专业的教材或参考书，也可供从事过程控制工程的人使用，对从事过程控制应用研究的研究生和研究人员也很有参考价值。
编辑推荐《过程控制工程及仿真:基于MATLAB/Simulink》特点：
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目录
基础篇
第1章 过程控制及仿真概述2
1.1 过程控制系统概述2
1.1.1 系统结构2
1.1.2 系统特点5
1.1.3 系统分类5
1.2 过程控制系统的性能指标6
1.2.1 过渡过程性能指标7
1.2.2 误差性能指标8
1.3 过程控制理论的发展现状9
1.4 过程控制系统仿真基础10
1.4.1 计算机仿真基本概念11
1.4.2 仿真在过程控制中的应用12
1.5 Simulink在过程仿真中的优势15
1.6 本章小结16
第2章 Simulink仿真基础17
2.1 Simulink仿真概述17
2.1.1 Simulink的启动与退出17
2.1.2 Simulink模块库18
2.2 Simulink仿真模型及仿真过程23
2.2.1 Simulink仿真模型组成23
2.2.2 Simulink仿真的基本过程24
2.3 Simulink模块的处理25
2.3.1 Simulink模块参数设置25
2.3.2 Simulink模块基本操作27
2.3.3 Simulink模块连接29
2.4 Simulink仿真设置30
2.4.1 仿真器参数设置31
2.4.2 工作空间数据导入 32
2.4.2 导出设置33
2.5 Simulink仿真举例34
2.6 本章小结37
习题与思考38
第3章 Simulink高级仿真技术39
3.1 Simulink子系统及其封装39
3.1.1 创建子系统39
3.1.2 封装子系统40
3.1.3 封装的查看和解封装42
3.1.4 子系统实例42
3.2 S函数设计与应用45
3.2.1 S函数设计模板45
3.2.2 S函数设计举例47
3.3 使用Simulink仿真命令51
3.4 Simulink仿真建模的要求52
3.5 Simulink控制系统仿真实例53
3.6 本章小结61
习题与思考61
第4章 过程控制系统建模62
4.1 过程模型概述62
4.1.1 过程建模的目的和要求62
4.1.2 过程模型类型63
4.1.3 自衡过程与非自衡过程64
4.2 常见的过程模型类型64
4.2.1 自衡非振荡过程64
4.2.2 无自衡非振荡过程65
4.2.3 自衡振荡过程66
4.2.4 具有反向特性的过程66
4.3 过程建模基础67
4.3.1 过程建模法分类67
4.3.2 阶跃响应法建模68
4.3.3 过程模型的特点72
4.4 单容过程模型73
4.4.1 无自衡单容过程73
4.4.2 自衡单容过程75
4.5 多容过程模型77
4.5.1 有相互影响的双容过程77
4.5.2 无相互影响的双容过程79
4.6 模型参数对控制性能的影响81
4.6.1 静态增益的影响82
4.6.2 时间常数的影响82
4.6.3 时滞的影响83
4.7 本章小结83
习题与思考84
实战篇
第5章 PID控制86
5.1 PID控制概述86
5.2 PID控制算法87
5.2.1 比例（P）控制87
5.2.2 比例积分（PI）控制89
5.2.3 比例微分（PD）控制91
5.2.4 比例积分微分（PID）控制93
5.3 PID控制器参数整定94
5.3.1 Ziegler-Nichols整定法94
5.3.2 临界比例度法100
5.3.3 衰减曲线法104
5.4 本章小结108
习题与思考108
第6章 串级控制系统110
6.1 串级控制系统概述110
6.1.1 基本概念110
6.1.2 基本组成112
6.1.3 串级控制的特点113
6.2 串级控制系统性能分析114
6.2.1 抗扰性能114
6.2.2 动态性能116
6.2.3 工作频率117
6.2.4 自适应能力120
6.3 串级控制系统设计121
6.3.1 副回路选择121
6.3.2 主、副控制器的设计123
6.4 串级控制参数整定125
6.4.1 逐次逼近法125
6.4.2 两步法126
6.4.3 一步法126
6.5 综合仿真实例127
6.5.1 串级与单回路控制对比仿真127
6.5.2 串级控制的参数整定仿真131
6.5.3 串级控制系统设计仿真133
6.6 本章小结136
习题与思考136
第7章 比值控制系统137
7.1 比值控制系统基础知识137
7.1.1 比值控制系统特点138
7.1.2 比值控制系统的类型138
7.1.3 比值系数计算145
7.2 比值控制系统设计146
7.2.1 比值控制方式的选择146
7.2.2 主从物料的选择147
7.2.3 比值控制系统工程整定148
7.3 综合仿真实例149
7.3.1 单闭环比值控制系统仿真149
7.3.2 双闭环比值控制系统仿真154
7.3.3 变比值控制系统仿真158
7.3.4 参数摄动对系统影响仿真162
7.4 本章小结165
习题与思考166
第8章 前馈控制系统167
8.1 前馈控制系统基础知识167
8.1.1 系统结构167
8.1.2 系统特点170
8.1.3 系统分类170
8.2 前馈控制系统设计178
8.2.1 前馈控制系统选择原则178
8.2.2 工程整定179
8.3 综合仿真实例184
8.3.1 静态前馈系统仿真185
8.3.2 动态前馈系统仿真189
8.3.3 前馈-反馈复合系统仿真194
8.3.4 前馈-串级复合系统仿真199
8.3.5 参数摄动对系统影响仿真202
8.4 本章小结207
习题与思考207
第9章 纯滞后系统209
9.1 纯滞后系统基础知识209
9.2 纯滞后系统的设计211
9.2.1 改进的常规控制方案211
9.2.2 补偿控制方案213
9.3 综合仿真实例221
9.3.1 微分先行控制仿真221
9.3.2 中间微分控制仿真227
9.3.3 史密斯补偿控制仿真229
9.3.4 增益自适应补偿控制仿真232
9.3.5 改进型史密斯补偿
9.3.5 控制仿真238
9.3.6 参数摄动对系统影响仿真240
9.4 本章小结245
习题与思考245
第10章 解耦控制系统247
10.1 解耦控制系统基础知识247
10.1.1 系统特点248
10.1.2 相对增益248
10.2 解耦控制系统设计253
10.2.1 系统分类及解耦方法253
10.2.2 解耦控制方案254
10.2.3 解耦控制中的问题257
10.3 综合仿真实例258
10.3.1 前馈补偿解耦控制259
10.3.2 反馈补偿解耦控制264
10.3.3 对角阵解耦控制268
10.3.4 参数摄动对系统
10.3.4 影响仿真276
10.4 本章小结280
习题与思考281
综合篇
第11章 典型过程控制系统及仿真283
11.1 燃烧过程控制系统283
11.1.1 基本理论283
11.1.2 综合仿真实例285
11.2 pH值控制系统293
11.2.1 基本理论293
11.2.2 综合仿真实例295
11.3 精馏控制系统303
11.3.1 基本理论304
11.3.2 基本控制方案305
11.3.3 综合仿真实例308
11.4 本章小结315
习题与思考315
参考文献317
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序言过程控制是控制理论、生产工艺、计算机技术和仪器仪表等知识相结合的一门综合性应用学科，理论性、综合性和实践性都很强。过程控制系统仿真是架起理论与实践之间的重要桥梁，是掌握过程系统分析与设计精髓的重要手段。
Simulink是著名的、应用普遍的动态系统仿真工具，Simulink能够直观、快捷地构建过程控制系统的方块图模型，并在此基础上进行仿真结果的可视化分析，是进行过程控制系统设计和参数整定的首选仿真工具。
本书精讲了大量的仿真实例，仿真步骤清晰，读者能快速上手，扎实掌握。全书篇章结构如下图所示。
文摘插图：
（1）稳定性
稳定性是控制系统正常工作的首要条件。对过程控制来说，稳定性问题不但涉及稳态情况，更涉及干扰扰动问题。
干扰对过程控制的影响主要体现在：系统模型识别精确性降低、系统模型参数离散性变大、系统远离原模型静态工作点、系统工作进入非线性区等。干扰的主要后果是使控制系统处于不稳定，甚至处于不安全工作状态。
因此，在干扰较大的场合，如工业过程的现场，控制系统应有足够的稳定裕量，时间域体现为无超调的临界振荡状态。
（2）快速性
应保证系统Ⅱ向应的快速性。
（3）反馈控制的静差
在稳态时，反馈控制应能较好地反应系统的控制要求，应做到系统Ⅱ向应和控制要求的一致，故系统跟踪不应存在静差。
