MATLAB Simulink在过程控制工程仿真中的应用

"过程控制工程及仿真－－基于MATLAB Simulink" 本文介绍的是基于MATLAB Simulink的过程控制工程与仿真技术。MATLAB是一款强大的数学计算和建模软件，而Simulink是其附加的图形化仿真环境，特别适合于系统建模和动态模拟，包括过程控制系统。 过程控制工程涉及到对生产设备或装置的自动化控制，以维持或优化其运行状态。一个典型的过程控制系统包括被控对象（如工业锅炉）、传感器和变送器（用于监测状态）、控制器（调节器）、执行器（如控制阀）等组件。系统的特点在于其多元性，包括多样化的过程和控制方案，以及通常较慢的过程动态和以过程参数为目标的控制。 系统性能的评估通常通过一系列指标完成，如过渡过程性能指标（峰值时间tp、超调量σP%、调节时间ts、衰减比n）和误差性能指标（误差积分IE、误差绝对值积分IAE、误差平方积分ISE、误差绝对值乘时间积分ITAE）。这些指标帮助分析系统的稳定性、响应速度和精度。 过程控制理论的发展历程可以从早期的人工控制，到20世纪50年代的经典控制理论（如频率法和根轨迹法），再到60年代的现代控制理论（如状态空间方法和最优控制）。随着技术的进步，先进的控制策略和软件不断涌现，如多变量控制、预测控制、自适应控制和智能控制算法（如神经网络、模糊逻辑和遗传算法）。 Simulink在过程控制仿真的优势在于其可视化建模，用户可以通过拖放模块构建复杂系统模型，方便地进行系统分析、设计和优化。此外，Simulink支持实时仿真和硬件在环测试，这使得工程师能够在实际硬件上验证控制策略，从而提高系统开发的效率和可靠性。 通过学习基于MATLAB Simulink的过程控制工程及仿真，读者可以掌握如何利用这一工具进行系统建模、仿真和控制策略的开发，理解过程控制系统的设计原理和性能评估方法，以及跟踪当前过程控制领域的最新进展。这本书《过程控制工程及仿真－－基于MATLAB/Simulink》由郭阳宽和王正林合著，提供了全面的理论知识和实践指导，是学习和研究过程控制的理想教材。