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过程控制的特点是什么

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《过程控制(英文版)》是世界图书出版公司2008年出版的一本书。作者是B.WayneBequette,主要描述过程控制的建模、设计和仿真。简单来说,工业中的过程控制是指以温度、压力、流量、液位、组成等过程参数为被控变量的自动控制。

以生产过程的参数为被控量,使其接近给定值或保持在给定范围内的自动控制系统。这里的“过程”是指生产装置或设备中物质和能量的相互作用和转化过程。表征过程的主要参数有温度、压力、流量、液位、成分、浓度等。在生产过程中,通过控制工艺参数,可以提高产品的产量、质量和能耗。一般的过程控制系统通常采用反馈控制的形式,这是过程控制的主要方式。

过程控制广泛应用于石油、化工、电力、冶金等部门。在20世纪50年代,过程控制主要用于保持生产过程中的一些参数不变,从而保证产量和质量的稳定。20世纪60年代,随着各种组合仪表和巡检装置的出现,过程控制开始向集中监视、操作和控制过渡。20世纪70年代,出现了将过程控制优化与管理调度自动化相结合的多级计算机控制系统。20世纪80年代,过程控制系统开始与功能更多的过程信息系统相结合。

在工业生产中,有一类工业生产过程是按照一定的工艺流程(或程序)进行连续生产的,如电力、石油、化工、冶金等。这些行业在经济发展中占有举足轻重的地位,我们称之为连续流程工业。与其他工业(称为离散过程工业或不连续过程工业)相比,连续过程工业的控制问题有其完全不同的特点,形成了控制技术的一个分支,称为生产过程控制或过程控制。

过程控制的任务是通过自动化技术提高产品质量和产量,节能降耗,降低成本,减少污染,提高劳动生产率,增强企业对市场需求的适应能力。

工业生产过程控制的发展和趋势

自动化技术发展的特点

同步:控制理论,技术工具和手段,应用需求,以及它们之间的同步。

综合:应用领域多,相关学科的交流与融合。

工业生产过程控制发展史

30-50年代

采用的控制理论:经典控制理论。

研究方法:微分方程分析法。

采用的技术工具:基础型大型仪器。

研究内容:控制系统和单输入单输出系统的稳定性。

50-60年代

采用的控制理论:经典控制理论。

研究方法:经典根轨迹法和频数法。

采用的技术工具:气动和电动组合仪表。

研究内容:从伺服控制系统到定值控制系统;从单回路到常见的复杂控制系统;从PID控制律到特殊控制律。

60-70年代

采用的控制理论:现代控制理论。

研究方法:状态空间、动态规划和最小值原理。

采用的技术工具:电动三类仪表、DDC和SCC。

研究内容:先进控制系统(状态反馈、动态计算机控制等。).

70年代后

采用的控制理论:大系统理论、非线性和分布参数系统等。

研究方法:人工智能、鲁棒控制、模糊控制、多变量频域、神经网络等。

采用的技术工具:DCS、PLC、MIS。

研究内容:包括预测控制、自适应控制、管控一体化、生产优化、故障检测与诊断、生产计划与调度等。

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