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出版者:

作者:馬占敖 編

出品人:

頁數:243

译者:

出版時間:2010-2

價格:29.00元

裝幀:

isbn號碼:9787111294191

叢書系列:

圖書標籤:

• 電工學
• 電路分析
• 電力係統
• 電磁場
• 電氣工程
• 基礎電子學
• 電機學
• 電力拖動
• 高電壓技術
• 電工基礎

好的，這是一份關於一本名為《精細化工過程控製與優化》的圖書的詳細簡介，這份簡介完全不涉及您提到的《電工學》的內容，並且力求自然流暢，信息詳實： --- 圖書簡介：《精細化工過程控製與優化》 導言：時代需求與學科前沿 在二十一世紀的工業版圖中，精細化工已成為衡量一個國傢製造業核心競爭力的重要標誌。從高性能聚閤物到新型醫藥中間體，從特種催化劑到先進電子化學品，精細化工産品以其高附加值、高技術密集度的特性，驅動著現代社會諸多領域的飛速發展。然而，精細化工過程的復雜性——多組分反應、強非綫性和快速動態變化——對過程的精準控製提齣瞭前所未有的挑戰。 傳統的基於經典PID控製的策略在應對這些復雜挑戰時往往顯得力不從心。為瞭實現産品收率的最大化、能耗的最低化以及産品質量的恒定性，迫切需要引入更先進、更智能的控製理論與工程實踐。《精細化工過程控製與優化》正是應運而生，它係統地整閤瞭現代控製理論的最新進展與精細化工領域的具體工程需求，旨在為化工工程師、過程控製專傢以及相關專業的研究生提供一本兼具理論深度和實踐指導價值的權威參考書。 第一部分：精細化工過程的建模與特性分析 本書的第一部分奠定瞭理解復雜化工過程的基礎——精準建模。精細化工單元操作往往涉及復雜的化學反應動力學、傳質傳熱過程，要求模型不僅要準確反映穩態特性，更要能捕捉快速的動態響應。 1. 過程機理建模的深化： 詳細闡述瞭化工過程的質量守恒、能量守恒和組分守恒定律在非理想體係中的應用。重點剖析瞭多相反應器（如固定床、流化床、攪拌槽反應器）的非綫性偏微分方程組的建立與求解方法，特彆是針對催化劑失活、積碳等老化效應導緻的參數時變問題，引入瞭基於反應動力學參數識彆的修正模型構建技術。 2. 係統辨識與模型降階： 鑒於復雜模型運算量巨大，本部分引入瞭先進的係統辨識技術，包括非綫性狀態空間模型辨識、子空間辨識（Subspace Identification）方法在化工過程辨識中的應用。同時，針對高維非綫性模型，詳細介紹瞭平衡點附近綫性化方法、Volterra級數展開法以及基於物理約束的模態分析法，以實現高效且保真的模型降階，為後續的在綫優化控製打下基礎。 3. 動態特性分析： 深入探討瞭精細化工過程中常見的耦閤現象、時間延遲（特彆是管綫傳輸和分析儀響應延遲）以及強非綫性對係統穩定性和可控性的影響。通過根軌跡分析、Nyquist圖和Bode圖的精細化解讀，幫助讀者識彆過程中的潛在不穩定因素和控製難度點。 第二部分：先進過程控製（APC）技術詳解 精細化工的競爭優勢往往體現在對工藝窗口的極限利用上。第二部分聚焦於如何利用先進控製策略來突破傳統PID的瓶頸。 1. 模型預測控製（MPC）的基石： MPC是現代過程控製的核心技術。本書詳盡闡述瞭其原理、核心要素——預測模型、優化問題求解以及滾動時域更新。特彆關注瞭在精細化工中應用MPC的關鍵難點：約束處理（如溫度上限、壓力泄放、組分濃度安全範圍）和模型失配的處理。引入瞭軟約束MPC和約束違反懲罰函數的設計方法。 2. 非綫性模型預測控製（NMPC）： 針對反應動力學本質上的非綫性，NMPC是必然選擇。本章係統介紹瞭NMPC的求解算法，包括基於梯度下降的實時優化方法、僞譜法（Pseudospectral Methods）的應用，以及如何利用並行計算架構縮短優化求解時間，使其滿足苛刻的毫秒級控製要求。 3. 智能控製與混閤係統控製： 麵對間歇反應器（Batch Reactor）和需要頻繁模式切換的單元，本書介紹瞭模糊邏輯控製（Fuzzy Logic Control）在處理不確定性和專傢知識嵌入中的優勢。同時，對切換係統（Switched Systems）和混閤整數綫性規劃（MILP）在反應器操作模式轉換和設備調度優化中的應用進行瞭深入探討。 第三部分：優化與智能決策 過程控製的終極目標是實現經濟效益的最大化。第三部分將控製係統提升到企業資源規劃（ERP）和生産優化的高度。 1. 實時優化（RTO）： RTO是連接過程控製層與業務決策層的橋梁。本書詳細介紹瞭穩態優化（Steady-State Optimization）的實現流程，包括如何將在綫監測數據（如色譜儀數據、流量計數據）實時融入到優化模型中，以修正工藝參數，確保係統始終運行在經濟最優的“黃金點”。重點分析瞭如何處理優化過程中因傳感器漂移導緻的量測噪聲對最優解的影響。 2. 過程性能監控與故障診斷（FDD）： 過程的穩定運行離不開持續的性能評估。引入瞭基於殘差的診斷方法，特彆是利用卡爾曼濾波（Kalman Filtering）和擴展卡爾曼濾波（EKF）來估計不可直接測量的狀態變量（如催化劑活性），並基於估計狀態與量測值之間的殘差進行故障檢測和隔離。 3. 機器學習在控製中的融閤： 展望未來，本書融入瞭最新的研究成果，探討瞭如何利用深度學習（Deep Learning）技術構建高精度的“黑箱”預測模型，並在模型預測控製中替代傳統機理模型，以應對高度復雜且機理模型難以建立的反應體係，例如手性藥物閤成中的對映選擇性控製。 結語：實踐導嚮與工程落地 《精細化工過程控製與優化》不僅停留在理論層麵，更強調工程落地。書中穿插瞭大量來自先進化工企業（如高壓聚閤、精餾分離、精細閤成等）的實際案例分析，並針對工業級控製平颱（如DCS/PLC集成環境）下的算法實現給齣瞭詳細的工程建議，包括代碼結構、運算效率考量以及安全冗餘設計。 本書旨在培養讀者從“會用PID”到“能設計最優控製策略”的思維轉變，是化工、化學工程、自動化以及過程係統工程領域專業人士不可或缺的工具書和進階教材。通過對本書的學習與實踐，讀者將能夠掌握駕馭現代精細化工復雜過程的核心技術，推動生産效率和可持續發展邁上新颱階。

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這本書的術語處理和專業名詞解釋部分，是我個人認為最體現其專業價值的地方。在許多教材中，新齣現的術語常常讓讀者感到睏惑，要麼是解釋過於簡略，要麼是上下文關聯性不足。但在這本厚厚的典籍裏，每一個關鍵術語，無論是在首次齣現的地方，還是在後續的反復提及中，都有著一緻且精確的定義。更讓我贊嘆的是，它在書的後附錄中，竟然做瞭一份詳盡的術語錶，不僅給齣瞭中文的準確譯法，甚至還附帶瞭對應的英文原詞匯，這對於想要進一步閱讀國際前沿文獻的讀者來說，簡直是無價之寶。而且，這些解釋並非僵硬的定義堆砌，而是融入瞭生動的類比，比如用一個日常生活中常見的比喻來描繪某個電子元件的工作狀態，瞬間就讓那個看似高深的物理過程變得具體可感。這種對細節的極緻打磨，體現瞭編著者對讀者學習體驗的深切關懷，絕非敷衍瞭事之作。

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這本書的語言風格，在我閱讀過的眾多技術文獻中，無疑是最具“人文關懷”的一種。它沒有那種高高在上、拒人於韆裏之外的學術腔調，反而像是知識淵博的長者，用一種沉穩而富有條理的語調與讀者對話。它懂得何時應該嚴謹精確，何時又可以適當放鬆，用一些富有趣味性的腳注來緩解閱讀的疲勞感。我特彆注意到，作者在闡述某些復雜定律的局限性時，措辭是如此的審慎和客觀，既肯定瞭其曆史貢獻，又不迴避其在現代環境下的不足之處，這培養瞭讀者批判性思考的習慣。閱讀過程中，我感受到瞭一種強烈的作者意圖——他希望讀者不僅學會“做什麼”，更要明白“為什麼這樣做”以及“在何種條件下纔應該這樣做”。這種對知識的敬畏與對讀者的尊重，使得閱讀體驗非常愉悅和高效，是一本能讓人真正沉浸其中，感受到知識魅力的高質量讀物。

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從實操性和應用層麵上來評估，這本書的價值遠遠超齣瞭單純的理論講解。書中大量的例題設置，非常貼閤現代工業和日常電子産品中的真實情景，而不是那些脫離實際的“理想化”模型。我特彆喜歡它在每一個主要章節末尾設置的“設計挑戰”環節，這些挑戰往往要求讀者整閤本章和前幾章的知識點來解決一個綜閤性的問題，這極大地鍛煉瞭我的分析和解決問題的能力。更令人驚喜的是，對於那些計算量較大的部分，書中不僅給齣瞭最終答案，還詳細展示瞭求解的每一步推導過程，甚至連中間可能齣現的單位換算錯誤都提前預警瞭。這使得我不再是簡單地模仿計算，而是真正理解瞭每一個數學步驟背後的物理意義。這種注重“過程思考”而非“結果記憶”的編寫理念，讓這本書不僅僅是一本參考書，更像是一本可以陪伴我走過整個學習生涯的“實戰手冊”。

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這本書的裝幀設計實在是讓人眼前一亮，封麵采用瞭沉穩的深藍色調，搭配燙金的字體，顯得既專業又不失典雅。內頁紙張的質地也相當不錯，觸感細膩，即使用熒光筆做瞭很多標記，也不會有墨水洇開的睏擾，這對於需要頻繁翻閱和做筆記的學習者來說，絕對是一個加分項。章節的排版布局清晰明瞭，標題和正文之間的層級劃分非常閤理，即使是初次接觸這個領域的讀者，也能很快找到自己需要關注的重點內容。書中的插圖和示意圖，無論是電路圖的綫條清晰度，還是剖麵圖的細節刻畫，都達到瞭非常高的水準，極大地輔助瞭那些抽象概念的理解。我尤其欣賞它在關鍵公式旁邊標注的簡短注釋，雖然內容本身很硬核，但這些小小的提示語就像是經驗豐富的前輩在你身邊悄悄點撥，讓人感覺學習的阻力小瞭很多。整本書拿在手裏沉甸甸的，一看就知道是用心打磨過的，光是這份對書籍本身的尊重，就足以讓人對其中的知識內容抱有更高的期待。

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我花瞭整整一個周末的時間，纔算粗略地將這本書的緒論部分通讀瞭一遍，給我的感覺是，作者在內容的組織上簡直是位大師級的規劃師。它不是簡單地羅列知識點，而是一條條精心鋪設的邏輯鏈條，層層遞進，環環相扣。比如，在介紹基礎概念時，作者會先從最宏觀的現象入手，然後逐步剖析到微觀的物理原理，這種“由錶及裏”的敘述方式，極大地降低瞭初學者的心理門檻。更妙的是，每當引入一個新理論時，作者總能恰到好處地穿插一些曆史背景或實際應用案例，這讓原本枯燥的理論變得鮮活起來，仿佛我正在跟隨這位“導師”一起迴顧這個學科的演進曆程。我發現自己不知不覺中就被書中流暢的敘述節奏所吸引，很少齣現需要反復閱讀同一段落的情況，這在技術類書籍中是極其難能可貴的體驗。它處理復雜問題的方式，體現齣一種極高的教學智慧，讓人在不知不覺中，思維的深度和廣度都在同步提升。

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