過程計算機控制及先進控制策略的實現

前言第1章 計算機控制系統(tǒng)概述 1．1計算機控制系統(tǒng)的結構與組成 1．1．1計算機控制系統(tǒng)的一般結構 1．1．2計算機控制系統(tǒng)的硬件組成 1．1．3計算機控制系統(tǒng)的軟件組成 1．2計算機控制系統(tǒng)的分類 1．2．1按功能及結構分類 1．2．2按控制規(guī)律分類 1．2．3按控制設備分類 1．3計算機控制系統(tǒng)的特點 1．4計算機控制系統(tǒng)的主要研究內容 1．4．1輸入數據處理 1．4．2輸出處理 1．4．3控制功能 1．4．4人機接口功能 1．4．5通信功能 1．4．6 自診斷功能 1．4．7冗余技術 1．5計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展 1．5．1計算機控制技術的發(fā)展歷程 1．5．2計算機控制技術的發(fā)展動向 思考題第2章 過程計算機控制的理論基礎 2．1信號變換原理 2．1．1計算機控制系統(tǒng)的信號流程 2．1．2脈沖采樣器和采樣過程 2．1．3采樣定理 2．1．4過程計算機控制系統(tǒng)中采樣周期的選擇 2．1．5信號復現與零階保持器 2．2連續(xù)模型與離散模型間的轉換 2．2．1傳遞函數與z傳遞函數問的轉換 2．2．2連續(xù)與離散狀態(tài)方程之間的相互轉換 2．3采樣控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及動態(tài)分析 2．3．1采樣控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析 2．3．2采樣控制系統(tǒng)的動態(tài)分析 2．4線性離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 2．4．1 S平面與z平面的映射關系 2．4．2線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)定域 2．4．3線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性判據 思考題第3章 過程計算機系統(tǒng)的抗干擾技術 3．1干擾的來源與傳播途徑 3．1．1干擾的來源 3．1．2干擾的傳播途徑 3．2 串模干擾、共模干擾和長線傳輸干擾 3．2．1 串模干擾及其抑制 3．2．2共模干擾及其抑制 3．2．3長線傳輸干擾及其抑制 3．3供電技術與接地技術 3．3．1供電技術 3．3．2接地技術 3．4輸入、輸出通道信號隔離技術 3．4．1數字信號輸入、輸出通道的隔離 3．4．2模擬量輸出通道的隔離 3．4．3模擬量輸入通道的隔離 3．4．4常用隔離放大器 3．5控制計算機的可靠性技術 3．5．1故障自診斷技術 3．5．2冗余技術 3．5．3 CPU抗干擾技術 3．6數字濾波技術 3．6．1平均值濾波 3．6．2限幅濾波與限速濾波 3．6．3慣性濾波 思考題第4章 過程輸入、輸出通道 4．1 過程輸入、輸出通道的控制方式 4．1．1過程輸入、輸出通道與CPU交換的信息類型 4．1．2過程通道的編址方式 4．1．3 CPU對過程通道的控制方式 4．1．4過程通道接口設計應考慮的問題 4．2模擬量輸出通道 4．2．1 D／A轉換器 4．2．2 D／A通道的輸出電路 4．3模擬量輸入通道 4．3．1信號調理與放大一 4．3．2多路模擬開關 4．3．3采樣保持器 4．3．4 A／D轉換器工作原理 4．3．5逐位逼近式A／D轉換器及其接口 4．4數字量輸入、輸出通道 4．4．1數字量輸入通道 4．4．2數字量輸出通道 4．5量化誤差與字長選擇 4．5．1量化誤差來源 4．5．2 A／D、D／A字長的選擇 4．6數據預處理 4．6．1系統(tǒng)誤差的自動校準 4．6．2標度變換 4．6．3越限報警處理 思考題第5章 總線和總線式工控機 5．1總線及其分類 5．1．1總線的分類 5．1．2總線的模板化結構 5．2工業(yè)控制計算機的系統(tǒng)總線 5．3總線式工業(yè)控制計算機 5．3．1 IPC的硬件組成 5．3．2 IPC的特點 5．4 IPC產品簡介 5．4．1工業(yè)計算機機箱 5．4．2工業(yè)級底板 5．4．3工業(yè)級CPU卡 5．4．4 I／O卡 5．5遠程數據采集與控制模塊 思考題第6章 控制網絡技術基礎 6．1數據通信基礎 6．1．1數據通信系統(tǒng) 6．1．2數據傳輸編碼 6．1．3多路復用技術 6．1．4通信同步技術 6．1．5常用傳輸介質 6．2通信網絡技術 6．2．1網絡拓撲結構 6．2．2網絡控制方法 6．2．3差錯控制技術 6．3 OSI模型 6．4．IEEE 802標準 6．5 FCP／IP 6．5．1 TCP／IP的網絡層次結構 6．5．2 IP地址 6．6串行通信總線 6．6．1 RS．232C通信總線 6．6．2 RS．422／485通信總線 思考題第7章 分散控制系統(tǒng)與現場總線控制系統(tǒng) 7．1分散控制系統(tǒng)概述 7．1．1分散控制系統(tǒng)的結構 7．1．2分散控制系統(tǒng)的特點 7．1．3分散控制系統(tǒng)的分散方式 7．1．4部分DCS產品 7．2分散控制系統(tǒng)的典型設備 7．2．1過程控制站 7．2．2運行員操作站 7．2．3工程師工作站 7．3現場總線控制系統(tǒng)概述 7．3．1現場總線的概念 7．3．2現場總線控制系統(tǒng)的構成 7．3．3現場總線控制系統(tǒng)的特點 7．4幾種典型的現場總線 7．4．1 CAN總線 7．4．2 LonWorks總線 7．4．3 Profibus總線 7．4．4 WorldFIP總線 7．4．5 HART總線 7．4．6 FF總線 思考題第8章 常規(guī)數字控制器的設計 8．1數字控制器連續(xù)化設計 8．1．1數字控制器的連續(xù)化設計步驟 8．1．2數字PID控制器的設計 8．1．3數字PID算法的改進 8．1．4數字PID參數的整定 8．2數字控制器離散化設計 8．2．1數字控制器的離散化設計步驟 8．2．2最少拍控制系統(tǒng)的設計 8．3純滯后控制 8．3．1大林(Dahlin)控制算法 8．3．2施密斯(Smith)預估控制算法 思考題第9章 先進控制技術基礎 9．1 自適應控制 9．1．1 自校正控制 9．1．2參考模型自適應控制系統(tǒng) 9．2模糊控制 9．2．1模糊控制器的輸入、輸出變量及其模糊化 9．2．2建立模糊控制規(guī)則 9．2．3模糊關系與模糊推理 9．2．4模糊控制向量的模糊判決 9．2．5模糊控制表 9．2．6確定實際的控制量 9．2．7模糊控制算法的工程實現 9．3神經網絡控制 9．3．1神經元數理模型及其學習算法 9．3．2 BP神經網絡及其學習算法程序設計 9．3．3 Hopfield神經網絡 9．3．4神經網絡在控制工程中的應用 9．4．控制策略的滲透和結合 9．5先進控制策略的實現 9．5．1在DCS、FCS中組態(tài)的實現 9．5．2在DCS、FCS中編程實現的途徑 9．5．3編程實現時需要注意的兩個問題第10章 控制算法的計算機實現工程實例 10．1常規(guī)控制算法的工控機實現 10．2常規(guī)控制算法的DCS實現 10．2．1主蒸汽溫度控制方案 10．2．2主蒸汽溫度控制系統(tǒng)的Infi-90實現 10．3模型參考自適應預估控制的DCS實現 10．3．1模型參考自適應預估算法的基本設計思想 10．3．2模型參考自適應預估基本算法 10．3．3算法在Infi-90中的編程實現 10．3．4在火電廠燃燒協調控制系統(tǒng)中的應用參考文獻