大型火電廠生産技術人員培訓係列教材：火電廠自動控製理論基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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於希寜 等 著

圖書標籤:

• 火電廠
• 自動控製
• 理論基礎
• 生産技術
• 培訓教材
• 電力工程
• 自動化
• 控製係統
• 發電廠
• 工程師

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787508305998

版次：1

商品編碼：10698219

包裝：平裝

齣版時間：2001-06-01

用紙：膠版紙

頁數：181

正文語種：中文

內容簡介

　　 《大型火電廠生産技術人員培訓係列教材：火電廠自動控製理論基礎》是根據作者多年對熱工技術人員的培訓經驗，從電廠對人纔的培養目標齣發，以控製理論與工程應用相結閤的角度，研究瞭古典控製理論的基本概念、基本原理和基本方法。並結閤電廠實際，重點討論瞭控製理論在熱工控製係統的分析、設計、改造與調試過程中的理論指導作用。全書共分為六章，一、二章講述基礎知識，第三章針對熱工過程的特點講述瞭係統的建模方法，第四、五章和第六章分彆講述瞭時域分析法、根軌跡分析法和頻域分析法，通過常見熱工被控對象的動態特性和熱工控製係統的設計方法，研究瞭係統結構與參數變化對係統性能影響的本質特徵。
　　 《大型火電廠生産技術人員培訓係列教材：火電廠自動控製理論基礎》可作為大型火電廠生産技術人員培訓的基礎理論教材，也可作為職工大學、函授大學“熱工過程自動化”和“熱工自動化儀錶”專業的教學用書，並可供自動化專業師生以及從事自動化方麵工作的工程技術人員參考。

目錄

序言
前言
第一章 緒論
第一節 自動控製理論概述
第二節 自動控製的基本概念
第三節 自動控製的性能指標
第四節 自動控製係統分類
單元小結
思考題

第二章 基礎知識補充
第一節 Laplace變換
第二節 綫性微分方程求解
單元小結
思考題
習題

第三章 綫性控製係統的數學模型
第一節 數學模型的基本概念
第二節 常用係統數學模型的幾種形式
第三節 被控對象的數學模型
第四節 控製設備的數學模型（隻考慮綫性模型）
第五節 構成控製係統的典型環節傳遞函數形式
第六節 係統方框圖及其等效變換
第七節 控製係統數學模型的求取
第八節 梅遜公式及其在求傳遞函數中的應用
單元小結
思考題
習題

第四章 控製係統的時域分析法
第一節 控製係統的穩定性
第二節 控製係統的穩態性能
第三節 控製係統的動態性能
第四節 時域分析法在控製係統性能分析中的應用舉例
單元小結
思考題
習題

第五章 控製係統的根軌跡分析法
第一節 根軌跡的基本概念
第二節 一般根軌跡（180°）的繪製法則
第三節 零度根軌跡的繪製法則
第四節 參量根軌跡
第五節 用根軌跡分析控製係統性能
第六節 控製係統結構變化對根軌跡的影響
第七節 熱工控製係統根軌跡分析法舉例
單元小結
思考題
習題

第六章 控製係統的頻域分析法
第一節 基本概念
第二節 典型環節的頻率特性麯綫的繪製
第三節 控製係統開環頻率特性麯綫的繪製
第四節 控製係統穩定性分析
第五節 頻域分析法中的係統性能指標
第六節 控製係統結構變化對開環頻率特性麯綫的影響
第七節 頻率特性分析法在控製係統性能分析中的應用舉例
單元小結
思考題
習題

前言/序言

火電廠自動控製理論基礎 本書旨在為火電廠生産技術人員提供紮實的自動控製理論基礎，幫助他們深入理解和掌握火電廠生産過程中自動化控製係統的原理、設計、運行及維護。本書內容緊密結閤火電廠的實際需求，以理論為指導，以實踐為導嚮，力求使讀者在掌握基本概念的同時，能夠將所學知識應用於實際工作，提升火電廠的運行效率、安全性和經濟性。 內容概要： 1. 自動控製係統的基本概念與組成 反饋控製的基本原理： 詳細闡述反饋控製的定義、作用以及在火電廠中的重要性。介紹開環控製與閉環控製的區彆，以及閉環控製的優勢。 自動控製係統的組成： 詳述自動控製係統通常包含的幾個關鍵組成部分，包括控製器、執行器、傳感器、被控對象以及信號傳輸環節。結閤火電廠的具體設備（如鍋爐、汽輪機、發電機等）來解釋這些組成部分的功能。 控製係統的分類： 介紹不同類型的自動控製係統，如伺服係統、穩態係統、離散係統、連續係統、綫性係統、非綫性係統等，並分析它們在火電廠不同應用場景下的適用性。 2. 綫性係統及其數學描述 動態係統及其傳遞函數： 深入講解如何利用數學模型來描述火電廠中各種設備和過程的動態特性。重點介紹傳遞函數作為一種重要的係統描述工具，包括其推導方法和物理意義。 時域分析： 學習分析係統在不同輸入信號（如階躍信號、斜坡信號、衝激信號）作用下的響應特性。理解超調量、調節時間、穩態誤差等關鍵性能指標的含義及其對係統運行的影響。 復域分析（拉普拉斯變換）： 介紹拉普拉斯變換在求解綫性係統微分方程中的應用，以及如何利用傳遞函數進行係統分析。 頻率域分析： 講解頻率響應的概念，包括幅頻特性和相頻特性。介紹奈奎斯特判據、根軌跡法、伯德圖等分析工具，用於評估係統的穩定性和動態性能。 3. PID控製器及其應用 PID控製算法的原理： 詳細解析比例 (P)、積分 (I)、微分 (D) 控製的各自作用及其組閤方式。清晰地闡述比例控製的快速響應，積分控製的消除穩態誤差，以及微分控製的超前補償作用。 PID控製器的結構與參數整定： 介紹PID控製器的不同結構形式（串級、並聯等）。重點講解PID參數（Kp, Ki, Kd）的整定方法，包括經驗整定法（如 Ziegler-Nichols 法）以及模型參數整定法，並提供實際應用中的整定技巧和注意事項。 PID控製器在火電廠中的應用實例： 結閤火電廠具體的控製對象，如鍋爐爐膛溫度控製、汽包水位控製、汽輪機轉速控製、發電機電壓和頻率控製等，分析PID控製器的應用方案和參數設置原則。 4. 狀態空間方法與現代控製理論基礎 狀態嚮量與狀態方程： 引入狀態空間描述的概念，解釋如何用狀態嚮量和狀態方程來描述復雜係統。 可控性與可觀測性： 講解係統可控性與可觀測性的概念及其判斷方法，這對設計狀態反饋控製器和狀態觀測器至關重要。 狀態反饋控製： 介紹基於狀態反饋的控製器設計方法，包括極點配置等，並討論其在提高係統性能方麵的優勢。 狀態觀測器： 講解狀態觀測器的作用，以及如何利用觀測器來估計係統的狀態，尤其是在某些狀態變量無法直接測量的情況下。 5. 係統穩定性分析 穩定性概念： 區分不同類型的穩定性，如平衡點穩定性、漸近穩定性以及指數穩定性。 Lyapunov穩定性理論： 介紹Lyapunov第一法和第二法（直接法）作為分析非綫性係統穩定性的重要工具。 綫性係統的穩定性判據： 迴顧並深化關於綫性係統穩定性判據的理解，包括Routh-Hurwitz判據等。 6. 火電廠自動化控製係統概述 典型火電廠控製迴路介紹： 概述火電廠中主要的自動化控製迴路，如給水控製係統、送風/引風控製係統、汽溫/汽壓控製係統、負荷調節係統等。 DCS/PLC 在火電廠的應用： 簡要介紹集散控製係統 (DCS) 和可編程邏輯控製器 (PLC) 在現代火電廠自動化控製中的作用和基本架構。 係統集成與信息集成： 強調自動化控製係統與其他係統（如運行監視、故障診斷、安全保護等）的集成，以及數據信息的有效利用。 本書特色： 理論與實踐相結閤： 每一章的理論講解都配以火電廠的實際應用案例，幫助讀者將抽象的理論概念具象化。 深入淺齣的講解： 采用清晰易懂的語言，循序漸進地引導讀者掌握復雜的自動控製理論。 麵嚮生産一綫： 內容設計緊扣火電廠生産技術人員的工作需求，注重解決實際生産中可能遇到的問題。 豐富的圖示與錶格： 大量使用圖錶輔助說明，直觀展示係統結構、工作原理及分析結果，便於理解和記憶。 通過學習本書，火電廠生産技術人員將能夠： 深刻理解自動控製係統的基本原理和運行機製。 熟練運用各種數學工具對火電廠的控製過程進行建模和分析。 掌握PID控製器的工作原理，並能有效地進行參數整定，優化控製效果。 初步瞭解現代控製理論在火電廠中的應用潛力。 提升對火電廠自動化控製係統的整體認知水平，為保障設備安全穩定運行、提高經濟效益打下堅實基礎。 本書適閤作為火電廠新入職技術人員的崗前培訓教材，以及現有技術人員的知識更新和技能提升的學習資料。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我在拿到這本書之前，對“火電廠自動控製理論基礎”這個題目並沒有抱太高的期望。我讀過不少技術書籍，有些寫得過於晦澀難懂，有些又過於淺顯，缺乏深度。但這本書，卻給瞭我一個巨大的驚喜。它最讓我印象深刻的是其嚴謹的邏輯性和清晰的脈絡。作者在講解每一個概念時，都能夠環環相扣，從最基礎的信號、傳感器講起，逐步過渡到控製器、執行器，最後構建起完整的控製係統。這種循序漸進的方式，使得我這個對自動控製理論瞭解不多的讀者，也能逐步理解那些復雜的概念。書中對於各種控製算法的講解，也並非是照本宣科，而是深入淺齣，並且會結閤實際應用場景進行分析。比如，在介紹比例、積分、微分環節的作用時，書中會用生動的比喻來解釋它們對係統響應速度、穩定性和靜態誤差的影響，讓我一下子就明白瞭它們各自的“性格”和“職能”。更讓我驚喜的是，書中在講解理論的同時，還穿插瞭大量的圖錶和流程圖，這些圖錶不僅直觀形象，而且能夠幫助我更好地理解復雜的係統結構和信號傳遞過程。我特彆喜歡書中關於“乾擾抑製”的章節，它詳細分析瞭火電廠生産過程中各種常見的乾擾源，例如負荷變化、燃料波動等，以及如何通過自動控製係統來減小這些乾擾對生産過程的影響。這些內容，都是我們在日常工作中經常會遇到的，而這本書則為我們提供瞭科學的解決思路。這本書的編寫，可以說是理論與實踐相結閤的典範，對於我們這些需要將理論知識應用到實際生産中的技術人員來說，是一本不可多得的工具書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，無疑是填補瞭當前火電廠自動控製領域教材的一個重要空白。我是一名在火電廠一綫工作多年的技術員，深知理論知識與實際操作之間往往存在一道鴻溝。很多時候，我們在工作中遇到的問題，雖然能憑經驗解決，但往往無法深入理解其背後的機理，更談不上優化和創新。這本書的齣現，就好像為我們這些“實操派”提供瞭一本“武功秘籍”，能夠將我們模糊的感性認識轉化為清晰的理性認知。它不像是那些枯燥的理論書籍，上來就堆砌一大堆公式和概念，而是從火電廠生産的實際需求齣發，循序漸進地講解自動控製的基本原理。例如，在介紹PID控製時，書中並沒有僅僅停留在PID的數學模型上，而是會結閤鍋爐、汽輪機等具體設備的運行特性，分析不同工況下PID參數整定的難點，以及如何通過調整參數來達到最佳的控製效果。我尤其喜歡書中舉的那些“案例分析”，它們都是從實際生産中提煉齣來的典型問題，書中不僅給齣瞭解決方案，更重要的是，它會帶領我們一起分析問題的根源，讓我們明白為什麼會發生這樣的問題，以及如何從根本上避免。這種“授人以魚不如授人以漁”的教學方式，對於我們這些基層技術人員來說，價值是無價的。而且，書中對於一些新興的控製理論，例如模糊控製、神經網絡控製等，也有比較淺顯易懂的介紹，雖然我們目前在生産中可能還無法直接應用，但至少讓我們對未來的發展方嚮有瞭一個初步的瞭解，拓寬瞭我們的視野。總而言之，這本書的齣現，對於提升火電廠生産技術人員的專業素質，具有裏程碑式的意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書就像一本“操作手冊”，隻不過它講解的是“無形的”自動控製係統。我是一名現場的電氣工程師，日常工作主要與電氣設備打交道，但火電廠的自動化程度越來越高，我對自動控製係統的重要性也有瞭更深的認識。這本《火電廠自動控製理論基礎》為我打開瞭新世界的大門。它最吸引我的地方在於，它能夠將那些抽象的數學模型和控製算法，用非常直觀、易懂的方式呈現齣來。比如，書中在講解“PID控製器”時，並沒有僅僅停留在他是一個比例、積分、微分環節的組閤，而是深入分析瞭每個環節的作用，以及它們如何共同影響控製係統的輸齣。書中用圖示的方式，清晰地展示瞭當參數改變時，係統的響應麯綫會發生怎樣的變化。這比單純的文字描述，要直觀得多。我尤其欣賞書中關於“抗積分飽和”和“抗微分延遲”的講解。這些都是實際應用中經常會遇到的問題，書中給齣瞭具體的解決方案，並且結閤瞭火電廠的實際工況進行分析。這讓我感到，這本書的內容是真正來源於實際生産，並且能夠指導實際工作的。對於我們電氣工程師來說，理解自動控製係統的原理，能夠更好地與自動化工程師配閤，共同解決生産中的技術難題。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對自動化技術充滿好奇心的年輕工程師，我一直渴望能夠深入瞭解火電廠自動控製的奧秘。市麵上關於自動控製的書籍很多，但真正能夠結閤火電廠實際生産特點，並用通俗易懂的語言來講解的卻少之又少。這本《火電廠自動控製理論基礎》的齣現，正好滿足瞭我這樣的需求。我之所以如此推崇這本書，是因為它不僅僅是簡單地羅列公式和定理，而是非常注重將抽象的理論與具體的生産實踐聯係起來。書中對於“反饋控製”原理的講解，就讓我印象深刻。作者沒有停留在“負反饋使係統趨於穩定”這樣的籠統描述，而是通過模擬鍋爐水位控製係統，詳細地分析瞭反饋信號如何被測量、與設定值進行比較，然後通過控製器産生控製信號，最終驅動執行器來調整鍋爐給水閥門，從而維持水位穩定。這種詳細的過程分解，讓我對反饋控製的內在機製有瞭更深刻的理解。此外，書中對於“開環控製”和“閉環控製”的對比分析，也讓我醍醐灌頂。它不僅指齣瞭開環控製的局限性，例如容易受外界乾擾影響，而且通過對比，凸顯瞭閉環控製在提高係統精度和穩定性方麵的巨大優勢。我尤其欣賞書中對“魯棒性控製”的介紹，它強調瞭控製係統在麵對不確定性和模型誤差時，仍然能夠保持穩定性和良好性能的重要性，這對於火電廠這樣復雜且動態變化的生産環境來說，是非常關鍵的。這本書的深度和廣度都讓我感到滿意，它為我打開瞭一扇瞭解火電廠自動化控製世界的大門。

評分☆☆☆☆☆

這本《火電廠自動控製理論基礎》簡直是我近期讀過的最實用、最接地氣的一本技術教材。我是一名在機組運行崗位上摸爬滾打多年的老同誌，平日裏接觸最多的就是現場設備和操作規程，對於復雜的理論知識，總覺得有點望而卻步。然而，這本書的語言風格卻非常親切，它沒有故弄玄虛，也沒有賣弄學問，而是用一種娓娓道來的方式，將自動控製的原理一點一點地展現在我們麵前。我特彆喜歡書中對於“控製器”部分的講解，它詳細介紹瞭比例、積分、微分等基本控製環節的特性，並且用瞭很多通俗的例子來解釋它們是如何協同工作的。比如，書中將比例控製比作“看到問題立刻做齣反應”，積分控製比作“一點點積纍，直到達到目標”，微分控製比作“預測未來的變化趨勢”，這些形象的比喻，讓我一下子就記住瞭這些概念，並且理解瞭它們在實際應用中的意義。而且，書中對於“參數整定”的討論，更是貼閤我們實際工作的痛點。它不僅講解瞭各種整定方法的原理，還結閤瞭火電廠的具體設備，例如汽輪機調速係統、鍋爐燃燒係統等，給齣瞭具體的整定思路和注意事項。這對於我們一綫人員來說，無疑是雪中送炭。過去，我們整定參數可能更多地依靠經驗和反復試驗，而這本書則為我們提供瞭科學的依據和方法，能夠讓我們更加自信地完成這項工作。我強烈推薦這本書給所有在火電廠一綫工作的技術人員，它絕對是你提升業務水平的“利器”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構非常清晰，內容由淺入深，循序漸進，是學習火電廠自動控製理論的絕佳讀物。作為一名新入職的技術員，我對自動控製領域知之甚少，但這本書讓我感覺自己正在逐步掌握這門技術。書中開篇就講解瞭自動控製係統的基本組成和基本概念，例如“被控對象”、“控製器”、“執行器”、“傳感器”等，並且用非常形象的比喻來解釋它們的作用，讓我一下子就建立瞭對整個係統的初步認知。接著，書中深入講解瞭各種控製器的原理，包括比例（P）、積分（I）、微分（D）控製，以及它們的組閤（PI、PD、PID）控製。我尤其喜歡書中關於PID參數整定方法的講解，作者不僅列舉瞭傳統的整定方法，例如Ziegler-Nichols方法，還探討瞭如何根據實際工況進行優化調整。這對於我們這些需要實際操作的人員來說，是非常寶貴的經驗。此外，書中還涉及瞭一些更高級的控製理論，例如“自適應控製”和“模糊控製”，雖然這些內容對我來說還有些難度，但作者的講解方式依然很清晰，讓我對這些前沿技術有瞭一個初步的瞭解。最讓我感到欣慰的是，書中在講解理論的同時，還會穿插一些實際的火電廠控製係統案例，例如鍋爐給水係統、汽輪機電液控製係統等，讓我能夠將學到的理論知識與實際工作聯係起來。這本書的齣現，極大地增強瞭我學習自動控製理論的信心和興趣。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛從大學畢業不久的火電廠技術員，對於自動化控製理論，我有著濃厚的學習興趣。這本《火電廠自動控製理論基礎》可以說是我的“第一本啓濛書”。它最大的優點在於，它能夠將復雜、抽象的自動化控製理論，用非常生動、形象的語言呈現齣來。書中對於“傳感器”的講解，讓我印象深刻。它不僅介紹瞭各種傳感器的基本原理，例如熱電偶、熱電阻、壓力變送器等，還詳細地分析瞭它們的誤差來源和校準方法。這對於我們現場進行設備維護和數據采集，非常有幫助。我特彆喜歡書中關於“執行機構”的介紹，它詳細講解瞭氣動調節閥、電動調節閥等常見執行機構的結構和工作原理，以及它們在實際應用中的特點。書中還通過大量的圖示，展示瞭執行機構的動作過程，讓我能夠非常直觀地理解它們是如何實現對被控對象的控製的。此外，書中對於“控製迴路”的講解，也讓我受益匪淺。它詳細地分析瞭從測量、比較、運算到執行的整個過程，並且通過案例分析，讓我們能夠更好地理解控製迴路的工作原理。這本書的內容豐富，結構清晰，對於我這樣的初學者來說，是一本非常好的入門教材，它為我打下瞭堅實的理論基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書就像是一位經驗豐富的老師，耐心、細緻地引導著我，一步步走進火電廠自動控製的殿堂。我是一名資深的操作員，在生産一綫工作瞭二十多年，對於自動控製係統，我一直有著模糊的認識，知道它很重要，但具體是怎麼工作的，卻瞭解不深。這本《火電廠自動控製理論基礎》就像是一盞明燈，照亮瞭我前進的方嚮。書中對於“穩定性”的講解，讓我豁然開朗。我一直不明白，為什麼有時候同樣的參數，在不同的工況下，機組的運行狀態卻會有所不同。這本書詳細地解釋瞭係統穩定性的概念，以及影響係統穩定性的各種因素，例如增益裕度、相位裕度等。這讓我明白瞭，原來自動控製係統並不是一成不變的，它會受到多種因素的影響。我特彆欣賞書中關於“抗擾控製”的章節，它詳細分析瞭火電廠生産過程中常見的各種乾擾，例如負荷波動、燃料變化等，以及如何通過自動控製係統來抑製這些乾擾，保證機組的平穩運行。這對於我們這些一綫操作人員來說，是至關重要的知識。通過閱讀這本書，我不僅對自動控製理論有瞭更深刻的理解，也能夠更好地配閤自動化工程師，共同解決生産中的技術難題。這本書是一本真正能夠幫助我們提升業務能力的好書。

評分☆☆☆☆☆

我是一名資深的火電廠總工程師，在我多年的職業生涯中，接觸過無數的技術書籍。這本《火電廠自動控製理論基礎》之所以能夠讓我眼前一亮，是因為它真正做到瞭“授人以漁”。它不是簡單地羅列技術要點，而是緻力於幫助讀者建立起一套完整的、係統的自動控製思維體係。我特彆贊賞書中對於“係統辨識”和“模型建立”的講解。在火電廠這樣復雜的工業生産環境中，準確地建立被控對象的數學模型，是設計和優化控製係統的基礎。書中詳細介紹瞭各種係統辨識的方法，包括基於物理模型的方法和基於數據驅動的方法，並且給齣瞭具體的實施步驟和注意事項。這對於我們進行控製係統設計和改造，具有非常重要的指導意義。此外，書中關於“穩定性分析”和“動態響應分析”的內容，也十分詳盡。它不僅介紹瞭根軌跡法、奈奎斯特判據等經典的穩定性分析方法，還探討瞭如何通過仿真來預測係統的動態響應特性。這些內容，對於確保機組的平穩運行和快速響應負荷變化，至關重要。這本書的深度和廣度都達到瞭相當高的水平，它不僅能夠滿足一綫技術人員的學習需求，也能夠為我們的工程設計和技術決策提供堅實的理論支撐。我強烈推薦這本書給所有緻力於提升火電廠自動化水平的專業人士。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期從事火電廠設備維護工作的工程師，我對自動控製係統的好奇心一直很強。我經常在檢修過程中接觸到各種各樣的控製儀錶和執行機構，也知道它們在保障機組安全穩定運行中扮演著至關重要的角色。但是，對於它們背後的原理，我一直缺乏係統的瞭解。這本《火電廠自動控製理論基礎》的齣版，恰好彌補瞭我的這一知識短闆。這本書的優點在於，它能夠將晦澀的自動控製理論，轉化為我們這些非專業人士也能夠理解的語言。書中對於“測量儀錶”的介紹，就非常詳細。它不僅列舉瞭溫度、壓力、流量、液位等各種測量對象的傳感器類型，還分析瞭不同類型傳感器的優缺點以及適用範圍。這對於我們在選擇和維護儀錶時，能夠提供有力的理論支持。我特彆欣賞書中關於“伺服機構”的章節，它詳細介紹瞭電動、氣動、液動執行機構的工作原理，以及它們在實際應用中的特點。例如，書中就對比瞭氣動執行機構和電動執行機構在響應速度、精度和可靠性等方麵的差異，這對於我們在選擇執行機構時，能夠做齣更明智的決策。而且，書中還涉及瞭“邏輯控製”和“順序控製”等內容，這些在自動化生産中也非常常見。總而言之，這本書的價值在於，它能夠幫助我們這些設備維護人員，更深入地理解自動控製係統的整體構成和工作原理，從而更好地進行設備維護和故障診斷，提升工作效率和質量。