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第1章 化学过程中控制系统的设计 1

1.1 概述 1

1.2 化学工业中仪表系统的作用与变迁 1

1.3 仪表系统中控制环节的设计流程 4

1.4 过程自由度和过程变量的分类 9

1.5 过程仪表中使用的各种控制系统 14

1.6 如何提高过程仪表中的控制性能 21

1.7 从实用的观点来看控制运算上的方法 26

1.8 控制系统性能的监测和改善活动 32

1.9 小结 35

参考文献 36

第2章 合成氨设备中的多变量模型预测控制 39

2.1 概述 39

2.2 合成氨设备的概况 39

2.3 最佳控制系统的功能和构成 43

2.3.1 最佳控制系统的功能 43

2.3.2 最佳控制系统的构成 43

2.4 附加稳定最佳化功能的模型预测控制 44

2.4.1 阶跃响应模型和预测计算 45

2.4.2 LP优化器 48

2.4.3 模型预测控制 49

2.5 设计与实际应用的结果 51

2.5.1 转化系统的DMC控制器 51

2.5.2 合成系统的DMC控制器 54

2.5.3 氢精制系统的DMC控制器 55

2.6 实用方面的技巧与课题 55

2.7 小结 56

参考文献 56

第3章 乙烯设备中的最佳控制 58

3.1 概述 58

3.2 乙烯设备和最佳控制系统 58

3.2.1 乙烯设备的概况 58

3.2.2 最佳控制系统的导入情况 59

3.2.3 最佳控制系统的构成 59

3.3 利用LP和模型预测控制进行产量最大化的控制 60

3.4 全部设备的实时最佳控制 61

3.4.1 RTO概况 62

3.4.2 基于方程式的建模 62

3.4.3 最佳化实例——分解炉 64

3.4.4 最佳化实例——分解气体压缩机 64

3.5 RTO实用化的技巧 65

3.5.1 大规模数值计算的高效化 65

3.5.2 调节制约的优先顺序 67

3.6 小结 69

参考文献 69

第4章 焦炭设备中的最佳预测控制 71

4.1 概述 71

4.2 过程的概况和控制系统的必要条件 71

4.3 具有预测目标值与扰动功能的控制系统 72

4.4 预测控制系统的构造和控制动作 75

4.5 焦炭炉温度控制的应用 77

4.5.1 过程辨识 77

4.5.2 预测控制的模拟与参数调整 77

4.6 小结 82

参考文献 82

第5章 批处理过程中的调度控制 84

5.1 概述 84

5.2 批处理过程的特征 84

5.3 批处理过程中的调度技术 85

5.3.1 基于最佳化的方式 85

5.3.2 试探法 86

5.4 调度控制的实例 89

5.4.1 具有并联结构的批处理过程中的调度控制 89

5.4.2 具有网络结构的批处理过程中的调度控制 97

5.5 小结 107

参考文献 108

第6章 聚合物生产设备的质量控制 110

6.1 概述 110

6.2 聚合物生产设备的质量控制课题 111

6.3 质量估算和软传感器 113

6.3.1 基于理论模型的质量估算 113

6.3.2 基于数据库的质量估算 119

6.4 聚合物生产设备的质量控制实例 123

6.4.1 基于理论模型的质量估算实例 123

6.4.2 基于数据库模型的质量估算和控制实例 128

6.5 连续生产设备中的等级切换控制 131

6.6 批处理过程的质量控制 139

6.7 小结 147

参考文献 148

附录 150

附录A 第5章5.4.1节第4条的补充说明 150

附录B 卡尔曼滤波器 156