過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)教程

內(nèi)容概要

本教材內(nèi)容緊密結(jié)合“過(guò)程控制系統(tǒng)”課程，同時(shí)作為一門(mén)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程在知識(shí)體系上也具備獨(dú)立性和完整性。本書(shū)在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)上，分為基礎(chǔ)型、驗(yàn)證型、綜合型和設(shè)計(jì)型4種類(lèi)型；在實(shí)驗(yàn)方法上，對(duì)每一類(lèi)型實(shí)驗(yàn)均提出了3種實(shí)驗(yàn)方案，以便不同學(xué)校根據(jù)自身實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行選擇；在內(nèi)容安排上，由簡(jiǎn)到難、循序漸進(jìn)，兼顧各類(lèi)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件，以提高學(xué)生的動(dòng)手能力以及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力為目的；在結(jié)構(gòu)編排上，以實(shí)驗(yàn)為單元，各單元具有一定的連續(xù)性，同時(shí)又保持相對(duì)的獨(dú)立性，以便不同的學(xué)校根據(jù)課時(shí)與實(shí)驗(yàn)設(shè)備選用?！　”緯?shū)可作為高等學(xué)校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)本科生、非自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)研究生的實(shí)驗(yàn)教材，也可供從事相關(guān)專(zhuān)業(yè)的科技人員參考。

作者簡(jiǎn)介

李國(guó)勇，男，1963年生，工學(xué)博士，太原理工大學(xué)信息工程學(xué)院教授，研究生導(dǎo)師。從事工業(yè)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的教學(xué)和科研工作，長(zhǎng)期為大學(xué)本科和研究生主講《自動(dòng)控制理論》、《現(xiàn)代控制理論》、《最優(yōu)控制理論》、《過(guò)程控制系統(tǒng)》、《計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與CAD》和《智能控制及其MATLAB實(shí)現(xiàn)》等課程，其中《自動(dòng)控制理論》2009年被評(píng)為山西省精品課程。主要研究方向?yàn)轭A(yù)測(cè)控制、智能控制理論及其應(yīng)用等。主持和參研省和國(guó)家自然基金項(xiàng)目5項(xiàng)。參研完成省部級(jí)和國(guó)家級(jí)重點(diǎn)工程項(xiàng)目5項(xiàng)。在國(guó)內(nèi)主要期刊及會(huì)議上公開(kāi)發(fā)表論文30余篇。主編出版“十一五”國(guó)家級(jí)高等學(xué)校規(guī)劃教材和專(zhuān)著等17部，其中《現(xiàn)代控制理論》2009年被評(píng)為國(guó)家級(jí)精品教材。獲山西省教學(xué)成果一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)。

書(shū)籍目錄

第1章　概述　　1.1　過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置　　　1.1.1　被控對(duì)象　　　1.1.2　操作臺(tái)　　　1.1.3　上位機(jī)　　1.2　dcs控制系統(tǒng)　　　1.2.1　dcs系統(tǒng)硬件　　　1.2.2　dcs系統(tǒng)軟件　　1.3　仿真軟件　　　1.3.1　matlab簡(jiǎn)介　　　1.3.2　simulink簡(jiǎn)介　　1.4　基于組態(tài)軟件和opc技術(shù)的數(shù)字仿真　　　1.4.1　組態(tài)軟件簡(jiǎn)介　　　1.4.2　opc技術(shù)簡(jiǎn)介　　　1.4.3　仿真實(shí)驗(yàn)原理　　　1.4.4　仿真實(shí)驗(yàn)步驟　　練習(xí)題　第2章　基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)　　2.1　實(shí)驗(yàn)一：控制儀表調(diào)試　　2.2　實(shí)驗(yàn)二：電動(dòng)調(diào)節(jié)閥特性測(cè)試　　2.3　實(shí)驗(yàn)三：交流變頻調(diào)速裝置的調(diào)試　　2.4　實(shí)驗(yàn)四：鍋爐進(jìn)水流量定值調(diào)節(jié)儀表系統(tǒng)調(diào)試　　2.5　實(shí)驗(yàn)五：并聯(lián)管路壓力定值調(diào)節(jié)儀表系統(tǒng)調(diào)試　　2.6　實(shí)驗(yàn)六：鍋爐液位定值調(diào)節(jié)儀表系統(tǒng)調(diào)試　　2.7　實(shí)驗(yàn)七：dcs系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)　　2.8　實(shí)驗(yàn)八：基于opc接口技術(shù)的組態(tài)設(shè)計(jì)　　2.9　實(shí)驗(yàn)九：基于組態(tài)軟件和opc技術(shù)的調(diào)節(jié)閥特性測(cè)試　　練習(xí)題　第3章　被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型的測(cè)試　　3.1　基本知識(shí)　　　3.1.1　被控過(guò)程傳遞函數(shù)的一般形式　　　3.1.2　建立過(guò)程數(shù)學(xué)模型的基本方法　　3.2　物理仿真實(shí)驗(yàn)　　　3.2.1　實(shí)驗(yàn)一：自衡單容對(duì)象的數(shù)學(xué)模型測(cè)試　　　3.2.2　實(shí)驗(yàn)二：自衡雙容對(duì)象的數(shù)學(xué)模型測(cè)試　　　3.2.3　實(shí)驗(yàn)三：非自衡單容對(duì)象的數(shù)學(xué)模型測(cè)試　　　3.2.4　實(shí)驗(yàn)四：非線性對(duì)象的數(shù)學(xué)模型測(cè)試　　3.3　基于matlab的數(shù)字仿真實(shí)驗(yàn)　　　3.3.1　實(shí)驗(yàn)一：利用matlab根據(jù)作圖法建立一階系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型　　　3.3.2　實(shí)驗(yàn)二：利用matlab根據(jù)計(jì)算法建立一階系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型　　　3.3.3　實(shí)驗(yàn)三：利用matlab根據(jù)計(jì)算法建立二階系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型　　3.4　基于組態(tài)軟件和opc技術(shù)的數(shù)字仿真實(shí)驗(yàn)　　　3.4.1　實(shí)驗(yàn)一：雙容對(duì)象的數(shù)學(xué)建模和模型測(cè)試　　　3.4.2　實(shí)驗(yàn)二：電加摯水箱對(duì)象的數(shù)學(xué)建模和模型測(cè)試　　練習(xí)題　第4章　簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)　　4.1　基本知識(shí)　　　4.1.1　簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)　　　4.1.2　簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的參數(shù)整定　　　4.1.3　簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的投運(yùn)　　4.2　物理仿真實(shí)驗(yàn)　　　4.2.1　實(shí)驗(yàn)一：?jiǎn)位芈芬何豢刂葡到y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)　　　4.2.2　實(shí)驗(yàn)二：?jiǎn)位芈妨髁靠刂葡到y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)　　　4.2.3　實(shí)驗(yàn)三：?jiǎn)位芈穳毫刂葡到y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)　　　4.2.4　實(shí)驗(yàn)四：?jiǎn)位芈窚囟瓤刂葡到y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)　　4.3　基于matlab的數(shù)字仿真實(shí)驗(yàn)　　　4.3.1　實(shí)驗(yàn)一：利用matlab根據(jù)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)法對(duì)控制器參數(shù)整定　　　4.3.2　實(shí)驗(yàn)二：利用matlab根據(jù)穩(wěn)定邊界法對(duì)控制器參數(shù)整定　　　4.3.3　實(shí)驗(yàn)三：利用simulink對(duì)pid控制器參數(shù)自整定　　4.4　基于組態(tài)軟件和opc技術(shù)的數(shù)字仿真實(shí)驗(yàn)　　　4.4.1　實(shí)驗(yàn)一：?jiǎn)位芈芬何豢刂葡到y(tǒng)實(shí)驗(yàn)　　　4.4.2　實(shí)驗(yàn)二：?jiǎn)位芈冯娂訜崴錅囟瓤刂葡到y(tǒng)實(shí)驗(yàn)　　　4.4.3　實(shí)驗(yàn)三：?jiǎn)位芈冯p容水箱液位控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)　　練習(xí)題　第5章　復(fù)雜控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)　　5.1　基本知識(shí)　　　5.1.1　串級(jí)控制系統(tǒng)　　　5.1.2　前饋.控制系統(tǒng)　　　5.1.3　大遲延控制系統(tǒng)　　　5.1.4　比值控制系統(tǒng)　　　5.1.5　選擇性控制系統(tǒng)　　　5.1.6　解耦控制系統(tǒng)　　5.2　物理仿真實(shí)驗(yàn)　　　5.2.1　實(shí)驗(yàn)一：串級(jí)控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)　　　5.2.2　實(shí)驗(yàn)二：前饋—反饋控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)　　　5.2.3　實(shí)驗(yàn)三：比值控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)　　　5.2.4　實(shí)驗(yàn)四：解耦控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)　　5.3　基于matlab的數(shù)字仿真實(shí)驗(yàn)　　　5.3.1　實(shí)驗(yàn)一：利用matlab／simulink對(duì)串級(jí)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真　　　5.3.2　實(shí)驗(yàn)二：利用matlab對(duì)前饋—反饋控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真　　　5.3.3　實(shí)驗(yàn)三：利用matlab對(duì)大時(shí)延補(bǔ)償控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真　　　5.3.4　實(shí)驗(yàn)四：利用matlab對(duì)單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真　　　5.3.5　實(shí)驗(yàn)五：利用matlab對(duì)雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真　　　5.3.6　實(shí)驗(yàn)六：利用matlab對(duì)選擇性控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真　　　5.3.7　實(shí)驗(yàn)七：利用matlab對(duì)多變量系統(tǒng)進(jìn)行前饋解耦的仿真　　　5.3.8　實(shí)驗(yàn)八：利用matlab對(duì)多變量系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)角陣解耦的仿真　　5.4　基于組態(tài)軟件和opc技術(shù)的數(shù)字仿真實(shí)驗(yàn)　　　5.4.1　實(shí)驗(yàn)一：電加熱水箱溫度與流量前饋—反饋控制實(shí)驗(yàn)　　　5.4.2　實(shí)驗(yàn)二：雙容水箱液位串級(jí)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)　　　5.4.3　實(shí)驗(yàn)三：雙閉環(huán)流量比值控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)　　練習(xí)題　第6章　綜合型實(shí)驗(yàn)　　6.1　鍋爐給水對(duì)象的特點(diǎn)和分析　　6.2　鍋爐給水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)　　　6.2.1　確定控制目標(biāo)　　　6.2.2　確定控制方案　　　6.2.3　主副調(diào)節(jié)器的選型　　　6.2.4　實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臉?gòu)造　　　6.2.5　給水控制系統(tǒng)的整定和投運(yùn)　　6.3　鍋爐汽包給水系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)研究　　　6.3.1　物理仿真實(shí)驗(yàn)　　　6.3.2　基于matlab的數(shù)字仿真實(shí)驗(yàn)　　　6.3.3　基于opc接口技術(shù)和組態(tài)軟件的仿真實(shí)驗(yàn)　　練習(xí)題　第7章　設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)　　7.1　廣義被控對(duì)象的測(cè)試　　　7.1.1　調(diào)節(jié)閥流量特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)　　　7.1.2　單容(一階)對(duì)象的數(shù)學(xué)模型的測(cè)試實(shí)驗(yàn)　　　7.1.3　雙容及三容對(duì)象的數(shù)學(xué)模型的測(cè)試實(shí)驗(yàn)　　7.2　簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)　　　7.2.1　流量控制系統(tǒng)　　　7.2.2　壓力控制系統(tǒng)　　　7.2.3　液位控制系統(tǒng)　　　7.2.4　溫度控制系統(tǒng)　　7.3　復(fù)雜控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)　　　7.3.1　串級(jí)控制系統(tǒng)　　　7.3.2　前饋控制系統(tǒng)　　　7.3.3　比值控制系統(tǒng)　　　7.3.4　均勻控制系統(tǒng)　　　7.3.5　解耦控制系統(tǒng)　　練習(xí)題　參考文獻(xiàn)　

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：0PC（0LEforProcessContr01）是一個(gè)開(kāi)放的接口標(biāo)準(zhǔn)，是OPC：基金會(huì)倡導(dǎo)和建立的一套標(biāo)準(zhǔn)的OLE／DCOM接口協(xié)議，包括一整套接口、屬性和方法的標(biāo)準(zhǔn)集，定義了如分布式處理系統(tǒng)、可編成邏輯控制器、智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備等實(shí)時(shí)信息服務(wù)器的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象、方法和屬性，以便這些服務(wù)器所含的信息能和與遵循OLE／DCOM兼容協(xié)議的設(shè)備進(jìn)行通信。它位于數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)使用者之間，為工業(yè)控制領(lǐng)域提供了一種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)機(jī)制，用于各種過(guò)程控制設(shè)備之間的通信和數(shù)據(jù)傳遞。通俗地講，OPC簡(jiǎn)化了來(lái)自不同供應(yīng)商的自動(dòng)化部件和PC應(yīng)用程序之間的接口。1.OPG技術(shù)的產(chǎn)生隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在過(guò)程控制系統(tǒng)中日益廣泛的應(yīng)用，控制系統(tǒng)中的智能設(shè)備大量增加，迫切需要一種便利和高效的數(shù)據(jù)訪問(wèn)手段。OPC技術(shù)出現(xiàn)以前，控制系統(tǒng)軟件和應(yīng)用程序與控制設(shè)備之間的信息傳輸和共享主要有兩種方法，一種是動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換法（DDE），它是應(yīng)用程序間交換數(shù)據(jù)比較簡(jiǎn)單有效的方法，采用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換法時(shí)數(shù)據(jù)傳送速度較慢，可靠性難以令人滿(mǎn)意；另一種是目前主要采用的驅(qū)動(dòng)程序法，在應(yīng)用程序中掛接“驅(qū)動(dòng)程序”來(lái)存取現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備和控制室數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)程序法要求每個(gè)軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商必須為每個(gè)特定廠家的硬件編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序，各開(kāi)發(fā)商之間的驅(qū)動(dòng)程序不一致，并且不支持硬件特征的變化和硬件升級(jí)，有時(shí)還存在著訪問(wèn)沖突的問(wèn)題。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問(wèn)的方式如圖1_19所示。OPC：標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，為各種軟件開(kāi)發(fā)人員和硬件設(shè)備之間搭上了一座橋梁，它提供了一種機(jī)制來(lái)從數(shù)據(jù)源提供數(shù)據(jù)，并且用一種標(biāo)準(zhǔn)的方式由支持該技術(shù)的客戶(hù)端應(yīng)用軟件來(lái)讀取數(shù)據(jù)，采用OPC技術(shù)的軟件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖1-20所示。對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，OPC意味著開(kāi)放性。只要用戶(hù)選擇了符合OPC標(biāo)準(zhǔn)的工具箱，就可以選擇最好的設(shè)備和軟件。使原先相互分割的各個(gè)子系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和商務(wù)系統(tǒng)的集成變得非常容易，構(gòu)造或定制滿(mǎn)足其需要的集成制造系統(tǒng)，大大提高了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率。

編輯推薦

《過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)教程》是一本實(shí)踐性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)教程，其內(nèi)容緊密結(jié)合“過(guò)程控制系統(tǒng)”課程，同時(shí)也兼顧“過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)教程”作為一門(mén)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程在知識(shí)上的獨(dú)立性和完整性。其具有如下特點(diǎn)：1．在內(nèi)容安排上遵循由簡(jiǎn)到難、由書(shū)本到實(shí)際、由認(rèn)識(shí)到綜合，循序漸進(jìn)的原則，以提高學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力為目的。2．實(shí)驗(yàn)單元具有多種類(lèi)、多類(lèi)型，結(jié)構(gòu)編排上便于教師與學(xué)生取舍，以適應(yīng)不同教學(xué)學(xué)時(shí)變化的需要。3．兼顧各類(lèi)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件，針對(duì)國(guó)內(nèi)目前各高校實(shí)驗(yàn)設(shè)備參差不齊的狀況，對(duì)于每一類(lèi)型實(shí)驗(yàn)均提出了三種實(shí)驗(yàn)方案，以便不同學(xué)校根據(jù)自身?xiàng)l件進(jìn)行選擇。4．全書(shū)以實(shí)驗(yàn)為單元，各單元具有一定的連續(xù)性，同時(shí)又保持相對(duì)的獨(dú)立性，以便不同的學(xué)校根據(jù)課時(shí)與實(shí)驗(yàn)設(shè)備選用。5．本教材每章后還配有與分析、綜合、實(shí)踐相關(guān)的思考題，對(duì)鍛煉學(xué)生全面認(rèn)識(shí)和解決問(wèn)題的能力具有一定的幫助。

圖書(shū)封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)教程 PDF格式下載

---