正版 过程控制工程(第4版高等学校教材) 俞金寿, 顾幸生 9787040341652 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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俞金寿，顾幸生 著

图书标签:

• 过程控制
• 控制工程
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• 高等学校教材
• 俞金寿
• 顾幸生
• 9787040341652
• 第四版

店铺： 博古通今图书专营店

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040341652

商品编码：29657897083

包装：平装

出版时间：2012-02-01

基本信息

书名：过程控制工程(第4版高等学校教材)

定价：41.80元

作者：俞金寿, 顾幸生

出版社：高等教育出版社

出版日期：2012-02-01

ISBN：9787040341652

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.622kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书由俞金寿、顾幸生编著，本书版于1992年获得第二届普通高等学校教材全国奖，《过程控制工程》第二版于2002年获得全国普通高等学校教材一等奖，《过程控制工程》第三版被评为普通高等教育“十一五”规划教材并荣获2011年上海市普通高校教材一等奖。由俞金寿教授主持的“过程控制工程”课程于2009年被评为国家精品课程。
　　本书在分析过程稳态和动态数学模型的基础上，主要讨论了简单控制系统、复杂控制系统、先进控制系统的结构、原理、特点、适用场合、系统设计及应用等问题，并阐述了过程工业(石化、化工、轻工、医药等)生产过程中典型单元操作的控制方案，还介绍了典型工业生产过程(合成氨过程、常减压过程、催化裂化过程、乙烯过程、聚合过程、生化过程、制浆造纸过程和冶金过程)的控制。本书的特点是基本理论与新的发展并重，理论与实际结合，内容切合信息时代的需要，并力求深入浅出，着重物理概念。
　　本书可作为过程控制课程的教材、继续教育教材或参考书，还可供从事过程控制的自动化工作者和高校师生参考。

目录

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绪论
章 过程动态数学模型
第2章 简单控制系统
第3章 复杂控制系统
第4章 流体输送设备的流量控制
第5章 传热设备的控制
第6章 精馏塔的控制
第7章 化学反应器的控制
第8章 先进控制技术
第9章 工业生产过程监控与操作优化
0章 典型工业生产过程的控制
附录1 工程设计表达与图例符号规定
附录2 控制系统设计文件目录
附录3 自控专业工程设计用标准及规范
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《过程控制工程（第4版）》—— 工业自动化领域的权威指南 导言 在现代工业飞速发展的今天，过程控制工程作为实现生产过程自动化、优化资源配置、提升产品质量和安全生产的关键技术，其重要性日益凸显。无论是石油化工、电力能源、冶金建材，还是精细化工、制药食品，几乎所有连续性生产过程的稳定运行和高效产出，都离不开精密的控制系统。《过程控制工程（第4版）》正是这样一本系统、深入、权威的著作，旨在为读者构建一个扎实的理论基础和丰富的实践指导，使其能够胜任复杂工业过程的控制系统设计、分析、优化和维护工作。 本书由国内过程控制领域的资深专家俞金寿教授和顾幸生教授倾力编撰，继承了前三版的严谨风格和经典内容，并结合了最新的技术发展和工程实践，进行了全面更新和提升，以满足新时代对高素质过程控制工程人才的需求。本书不仅适合高等院校过程控制、自动化、化工、机械等相关专业的本科生和研究生作为教材或参考书，也是广大从事工业自动化、过程控制、仪器仪表及相关领域的工程师、技术人员提升专业技能、解决工程难题的宝贵资源。 本书核心内容概览 《过程控制工程（第4版）》以其科学的体系结构、清晰的逻辑脉络、详实的理论阐述和丰富的工程实例，全面覆盖了过程控制工程的各个重要环节。本书的编写遵循从基础到应用、从理论到实践的原则，力求让读者在掌握核心概念的同时，也能理解其在实际工程中的应用。 第一部分：过程控制基础理论 本书开篇便奠定了扎实的理论基础，深入浅出地讲解了过程控制的基本概念、原理和数学模型。 过程特性分析： 详细阐述了工业过程中常见的被控变量、控制变量、扰动变量等，以及它们之间的相互关系。重点介绍了典型过程的动态特性，如纯滞后环节、一阶惯性环节、二阶惯性环节、积分环节等，并提供了分析这些环节响应特性的方法。理解过程的动态特性是设计有效控制系统的第一步，本书提供了深入的解析，帮助读者识别和描述不同过程的动态行为。 数学建模： 针对不同的过程，介绍了建立数学模型的常用方法，包括基于物理原理的机理建模和基于实验数据的辨识建模。详细讲解了线性模型、非线性模型、传递函数模型、状态空间模型等，并讨论了模型简化和线性化的技巧。精确的数学模型是后续控制系统设计和分析的基石，本书提供了多种建模工具和方法，以应对不同复杂度的过程。 控制器原理： 全面介绍了 PID 控制器的工作原理、基本参数（比例、积分、微分）的作用及其对系统性能的影响。详细讲解了 PID 控制器的各种改进算法，如串级控制、前馈控制、 ratio 控制等，并分析了它们在解决实际工程问题中的优势。本书不仅讲解了 PID 控制的基础，还深入探讨了其在工程实践中的各种应用技巧和优化策略。 传感器与执行器： 详细介绍了各种常用的过程测量仪表（传感器）和执行机构（执行器）的工作原理、性能指标、选择原则及安装注意事项。涵盖了温度、压力、流量、液位、物位、浓度等关键测量量，以及阀门、泵、执行器等控制量。理解传感器的精度、响应速度和执行器的可靠性、调节范围，对于构建稳定可靠的控制系统至关重要。 第二部分：过程控制系统设计与分析 在掌握了基础理论后，本书将重点转向过程控制系统的设计、分析与优化。 控制系统稳定性分析： 深入讲解了控制系统稳定性的判据，包括代数稳定判据（如 Routh 判据）和根轨迹法，以及频率域稳定判据（如 Nyquist 判据、Bode 图法）。详细阐述了如何通过分析系统零极点位置、开环频率响应等来判断闭环系统的稳定性，并指导读者如何通过调整控制器参数或改变系统结构来确保系统的稳定性。 控制器整定： 提供了多种实用的控制器整定方法，包括试凑法、临界比例法、衰减系数法等，并结合实际工程案例，指导读者如何根据过程特性和性能要求，快速有效地整定 PID 控制器的参数，以获得最优的控制性能。 先进控制策略： 引入了更为复杂的先进控制策略，如预测控制（MPC）、模糊控制、神经网络控制等。详细解释了这些策略的基本原理、模型构建方法、算法实现以及在复杂非线性、多变量过程中的应用优势。本书为读者提供了迈向更高级控制技术的桥梁，帮助他们解决传统 PID 控制难以胜任的挑战。 多变量控制系统： 针对工业过程中常见的具有多个相互影响的变量的系统，本书详细介绍了多变量系统的建模、解耦控制、模型预测控制等技术，帮助读者理解和处理复杂的耦合效应，实现更精细化的多变量协同控制。 系统性能评估： 讲解了如何定量评估控制系统的性能，包括动态性能指标（如超调量、调节时间）和稳态性能指标（如无差度），以及鲁棒性评估方法，确保控制系统在各种工况下都能稳定高效地运行。 第三部分：过程控制系统的应用与实践 本书的第三部分将理论知识与实际工程紧密结合，通过丰富的案例分析，展示了过程控制工程在不同工业领域的实际应用。 典型工业过程控制实例： 详细介绍了在化工、冶金、电力、制药等典型工业过程中，如何应用过程控制原理和技术。例如，在炼油厂的蒸馏塔温度控制、化工厂的反应器压力控制、发电厂的锅炉负荷控制等。通过这些案例，读者能够直观地理解过程控制在现实生产中的价值和重要性。 分布式控制系统（DCS）与可编程逻辑控制器（PLC）： 详细介绍了现代工业控制系统中常用的 DCS 和 PLC 的结构、功能、编程方法和应用。重点阐述了 DCS 在大型复杂过程控制中的集成优势，以及 PLC 在中小型自动化系统中的灵活性和可靠性。 安全仪表系统（SIS）： 强调了过程安全的重要性，详细介绍了安全仪表系统的设计原则、功能安全概念（如 SIL 等级）、安全连锁设计以及 SIL 认证流程。本书将过程控制的自动化性能与安全性并重，指导读者构建既高效又安全的生产环境。 工业通信与网络： 讲解了工业现场总线技术（如 Profibus, Foundation Fieldbus, Modbus 等）和工业以太网，以及 OPC 标准等，阐述了不同设备和系统之间如何进行高效、可靠的数据交换和信息集成。 过程控制系统的故障诊断与维护： 提供了系统性的故障诊断方法和维护策略，包括对传感器、执行器、控制器及整个控制回路进行故障定位和排除的步骤，以及定期维护和预防性保养的意义，确保控制系统的长期稳定运行。 智能化与未来发展趋势： 展望了过程控制技术的发展方向，如大数据分析、人工智能（AI）在过程优化和故障预测中的应用、工业物联网（IIoT）的集成等，激发读者对未来过程控制技术发展的思考。 本书的特色与优势 权威性与前沿性： 由资深专家编撰，内容严谨，紧跟国际学术前沿和工程实践最新动态。 系统性与全面性： 覆盖过程控制工程的各个方面，从基础理论到高级应用，构建完整的知识体系。 理论与实践相结合： 既有深入的理论分析，又辅以大量的工程实例和案例分析，易于理解和应用。 深入浅出，可读性强： 语言清晰，逻辑性强，图文并茂，便于不同水平的读者学习。 内容更新，与时俱进： 反映了近年来过程控制领域在先进控制、智能化、安全等方面的最新进展。 实用价值高： 无论是在校学生还是在职工程师，都能从中获得宝贵的知识和解决工程问题的能力。 结论 《过程控制工程（第4版）》是一本集权威性、系统性、前沿性和实用性于一体的优秀教材和参考书。它不仅能够帮助读者打下坚实的理论基础，更重要的是能够培养其分析和解决实际工程问题的能力。通过学习本书，读者将能够更好地理解和掌握现代工业自动化控制的核心技术，为推动工业生产的智能化、高效化和安全化贡献力量。本书是每一位从事或即将从事过程控制工程领域的专业人士不可或缺的案头宝典。

评分☆☆☆☆☆

从学习效果反馈来看，这本书的习题设计堪称一绝，这也是我评价一本教材是否优秀的“试金石”。它没有堆砌大量重复性的计算题，而是将习题巧妙地分成了基础巩固、模型建立与分析、以及综合应用三大部分。基础题保证了基本概念的牢固掌握，而模型建立和分析的题目则强迫读者走出“套公式”的舒适区，去自己推导传递函数或状态方程。最让我受益匪浅的是那些综合应用题，它们往往需要学生整合好几个章节的知识点，模拟一个完整的控制系统设计流程。这些题目大多设置得很有挑战性，但仔细研究答案和解析，又能发现其中蕴含着非常巧妙的解题思路。这使得学习过程中的挫败感很快就能转化为豁然开朗的成就感，真正做到了学以致用，而不是为了应付考试而学习。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，远超出了单纯的课堂教学材料。我把它放在案头，时常会翻阅其中的一些经典章节作为参考手册。相比于一些更新迭代极快的技术书籍，这种建立在坚实数学基础和经典控制原理上的教材，具有更长的生命周期。俞金寿和顾幸生两位先生的编著风格，体现了一种对工程学科应有的敬畏心——尊重客观规律，尊重数学的严谨性。即使是涉及现代先进控制思想的部分，也都是建立在对经典理论的透彻理解之上，没有丝毫的浮躁。这使得这本书不仅是本科生的入门经典，对于研究生或初入职场的工程师来说，也是一本重温基础、巩固体系的宝贵工具书。它提供了一个坚实的知识基石，让人们在面对未来层出不穷的新技术时，能够始终保持清晰的判断力和适应能力，这才是真正优质教材的标志。

评分☆☆☆☆☆

这本书在理论深度上的挖掘，实在是令人印象深刻。它并没有止步于传统的PID控制，而是将现代控制理论的精髓，如状态空间法、最优控制的基础思想，都以一种非常“可消化”的方式融入到了整体框架中。特别是关于系统辨识那几章的内容，作者们处理得极为精妙。他们没有简单地罗列各种辨识模型，而是深入分析了不同辨识方法在抗噪性、收敛速度以及计算复杂度上的权衡。我特别留意到，书中关于“模型失配”的讨论，非常坦诚地指出了理论模型在实际应用中会遇到的局限性，并引导读者思考如何通过改进实验设计和数据预处理来规避这些问题。这种既教人“是什么”又教人“为什么这样做”的写作态度，体现了作者们深厚的学术功底和对工程实践的深刻洞察力。它培养的不仅仅是操作技能，更是批判性分析和解决未知问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计确实是让人眼前一亮，拿到手的时候就能感受到出版社的用心。封面的色调搭配得非常专业，那种沉稳的蓝色和明亮的橙色组合，既体现了工程学科的严谨性，又不失现代感。纸张的质感也无可挑剔，厚实而光滑，即便是长时间翻阅，也不会感到刺眼或者容易损坏。我尤其欣赏的是内页的排版，字体的选择清晰易读，行距和段落间距都把握得恰到好处，即便是那些复杂的公式和图表，也呈现得井井有条。这对于我们学习这种需要高度集中注意力的专业书籍来说，简直是太重要了。很多教科书为了追求成本效益，往往牺牲了阅读体验，但这本书完全没有这种妥协，让人在学习之余，也能享受到一种视觉上的愉悦。尤其是在那些需要对照阅读的章节，清晰的插图和精准的标注，极大地提升了理解效率。可以说，这本书在硬件上的投入，完全对得起它作为一本权威教材的地位。

评分☆☆☆☆☆

初读这本教材的导论部分，我就被作者们那种宏大而又细腻的叙事方式深深吸引住了。他们没有急于抛出艰深的理论，而是花了相当大的篇幅来阐述过程控制的“哲学”——即我们为什么要控制，控制的本质是什么，以及它在现代工业体系中的核心地位。这种从宏观到微观的渐进式引导，极大地降低了初学者的入门门槛。我记得在讲到反馈控制的经典闭环结构时，作者们不仅给出了标准的数学模型，还结合了几个非常贴近实际生产场景的案例进行剖析，比如反应釜温度的精确维持，或者精馏塔塔顶组分的纯度控制。这种理论与实践紧密结合的写法，让抽象的概念瞬间变得鲜活起来。我感觉自己不是在啃一本枯燥的教科书，而是在和一位经验丰富、循循善诱的老师进行深入的对话。这种叙述风格的流畅性，使得即便是面对一些高阶的控制算法，也能保持阅读的兴趣和动力。