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第一章 食品与发酵工业中的计算机及其系统 1

第一节 计算机概况 1

一、计算机发展简史 1

二、计算机在食品与发酵工业中的应用 2

三、当前计算机应用与普及存在的问题 3

第二节 计算机的结构与工作原理 4

一、计算机的分类 4

二、计算机的组成和基本原理 5

三、计算机的功能与软件 7

四、微型计算机 9

第三节 计算机应用 11

一、计算机辅助设计（CAD） 11

二、计算机过程控制 12

三、计算机在生物技术上的应用 12

四、食品与发酵工程中的计算机应用展望 13

参考文献 13

第二章 食品与发酵工业中的模拟和建模方法 14

第一节 概述 14

一、数学模型的作用 15

第二节 数学模拟法简介 15

二、食品与发酵工程中的数学模型 17

三、建立数学模型的实验方法 20

第三节 建立数学模型的数学方法 23

一、实验数据的预处理 23

二、模型函数的选择及其参数估计 31

三、模型的鉴别与筛选 34

第四节 食品与发酵工业中的建模技术 39

一、食品加工过程建模 39

二、发酵过程建模 41

参考文献 46

第三章 食品与发酵工业中的计算机应用 47

第一节 食品质量变化的定量分析和模拟 47

一、食品的质量变化模型 47

二、影响食品质量变化的因素 48

三、食品在储藏过程中质量变化的模拟 50

四、食品在加工过程中质量变化的模拟 52

第二节 罐头食品杀菌时间的推算 54

一、杀菌时间的推算 54

二、杀菌时间的计算机确定 55

三、计算机程序及实例 59

第三节 食品与发酵工业分析数据的计算机处理 60

一、红外光谱、可见光谱、紫外光谱的计算机定量分析 60

二、原子吸收光谱的计算机定量分析 67

三、细菌“最可能数”的计算机计算 70

第四节 发酵过程数学模型参数的最优估计及其过程仿真 73

一、酒精发酵过程数学模型的描述 73

二、模型参数的最优估计 75

三、发酵过程的计算机仿真 78

第五节 食品与发酵生产中最佳方案和最佳操作条件的确定 80

一、发酵产品生产过程最佳方案的确定 81

二、生产过程最佳操作条件的选择 85

第六节 最小费用的配料问题 88

一、混合配料问题 88

二、最小费用配料的计算方法 90

三、最小费用配料问题的计算机求解及实例 96

参考文献 97

一、概述 98

第一节 流体输送管路计算 98

第四章 食品与发酵工艺设备的计算机辅助设计计算 98

二、非牛顿流体输送管路的计算 99

三、气流输送系统计算 106

第二节 换热器设计 109

一、概述 109

二、无相变管壳式换热器的工艺设计 111

三、计算机计算步骤 119

四、计算机程序及实例 120

二、并流流程的多效蒸发过程的计算 122

一、概述 122

第三节 多效蒸发的工艺计算 122

三、计算机计算步骤 124

四、计算机程序及实例 124

第四节 精馏过程的计算 126

一、概述 126

二、精馏塔塔板数的计算 126

三、计算机计算步骤 129

四、计算机程序及实例 132

二、喷雾干燥塔尺寸的计算 133

一、概述 133

第五节 喷雾干燥塔的设计计算 133

三、计算机计算步骤 138

四、计算机程序及实例 140

第六节 发酵罐的设计计算 140

一、概述 140

二、机械搅拌发酵罐的比拟放大 141

三、计算机计算步骤 142

四、计算机程序及实例 142

一、概述 143

第七节 通风发酵中空气净化系统的设计 143

二、空气净化系统的设计计算 144

三、计算机计算步骤 145

四、计算机程序及实例 145

参考文献 146

第五章 食品与发酵工业中的计算机控制 147

第一节 概述 147

一、工业控制机简介 147

二、工业控制机的组成 148

三、工业控制机的分类 150

第二节 计算机数据采集系统 152

一、数据通道工作原理 153

二、采样与数据的处理 160

第三节 计算机顺序控制系统 165

一、数据输出通道工作原理 166

二、执行器 168

三、计算机控制系统输出的有关问题 169

四、计算机顺序控制原理 171

第四节 直接数字控制系统 174

一、原理 174

二、PID调节作用 175

三、PID算法的数字实现 176

四、PID算法的几种改进 177

第五节 其它计算机控制系统 180

一、计算机监督控制系统 180

二、计算机递阶（分级）控制系统 182

三、分散型计算机控制系统 184

参考文献 185

二、控制系统的构成与原理 187

一、概述 187

第一节 配料系统的计算机控制 187

第六章 食品与发酵工业中的计算机控制实例 187

三、有关问题讨论 189

第二节 罐头杀菌过程的计算机控制 192

一、概述 192

二、控制系统的构成与原理 193

三、有关问题讨论 194

第三节 制曲工艺过程的计算机控制 196

一、概述 197

二、控制系统的构成与原理 198

第四节 啤酒发酵的计算机控制 200

三、有关问题讨论 200

一、概述 201

二、控制系统的构成与原理 202

三、有关问题讨论 204

第五节 味精结晶过程的计算机控制 206

一、概述 206

二、控制系统的构成与原理 207

三、有关问题讨论 210

一、概述 211

第六节 发酵过程的计算机控制 211

二、控制系统的构成与原理 213

三、有关问题讨论 214

第七节 酒精精馏过程的计算机控制 216

一、概述 216

二、控制系统的构成与原理 218

三、有关问题讨论 219

参考文献 221

二、数值微分 222

一、插值法 222

附录Ⅰ 数值计算方法 222

三、数值积分 223

四、线性方程组求解 224

五、曲线拟合 225

六、求解方程的根 227

七、常微分方程或常微分方程组的数值解法 229

八、最优化法 231

附录Ⅱ 源程序 234