目 錄 
第1章 緒論 （1） 
1．1 過程控制系統(tǒng)發(fā)展概述 （1） 
1．2 過程控制系統(tǒng)的特點、任務(wù)及目標 （3） 
1．2．1 過程控制系統(tǒng)的特點 （3） 
1．2．2 過程控制系統(tǒng)的任務(wù)及目標 （4） 
1．3 過程控制系統(tǒng)的組成及分類 （5） 
1．3．1 過程控制系統(tǒng)的組成 （5） 
1．3．2 過程控制系統(tǒng)的分類 （6） 
1．4 過程控制系統(tǒng)的性能指標 （8） 
習題 （10） 
第2章 被控過程的數(shù)學模型 （11） 
2．1 被控過程的數(shù)學模型簡介 （11） 
2．1．1 數(shù)學模型的要求 （11） 
2．1．2 建立被控過程數(shù)學模型的方法 （12） 
2．2 解析法建立過程的數(shù)學模型 （13） 
2．2．1 解析法建模的基本原理和一般步驟 （13） 
2．2．2 自衡過程的數(shù)學模型建立 （14） 
2．2．3 非自衡過程建模 （18） 
2．3 測試法建立過程的數(shù)學模型 （19） 
2．3．1 階躍響應曲線法建模 （20） 
2．3．2 最小二乘法建立被控過程的數(shù)學模型 （27） 
習題 （32） 
第3章 過程控制參數(shù)檢測與變送 （35） 
3．1 過程參數(shù)檢測與變送概述 （35） 
3．1．1 基本概念 （35） 
3．1．2 自動化單元儀表的工作特性 （36） 
3．1．3 誤差概念 （37） 
3．2 溫度檢測與變送 （39） 
3．2．1 溫度檢測方法 （39） 
3．2．2 典型模擬式溫度變送器 （48） 
3．2．3 智能式溫度變送器 （54） 
3．3 壓力檢測與變送 （56） 
3．3．1 壓力的概念及其檢測 （56） 
3．3．2 DDZ-Ⅲ型力矩平衡式差壓變送器 （59） 
3．3．3 電容式差壓變送器 （63） 
3．4 流量的檢測與變送 （66） 
3．4．1 流量的概念與檢測方法 （66） 
3．4．2 典型流量檢測儀表 （67） 
3．5 物位檢測與變送 （74） 
3．5．1 物位檢測的主要方法 （74） 
3．5．2 典型物位檢測儀表 （74） 
習題 （78） 
第4章 過程控制儀表 （80） 
4．1 過程控制儀表概述 （80） 
4．1．1 過程控制儀表的發(fā)展 （81） 
4．1．2 過程控制儀表的分類 （82） 
4．1．3 控制儀表的功能 （83） 
4．2 DDZ-Ⅲ型模擬式調(diào)節(jié)器 （83） 
4．2．1 比例積分微分調(diào)節(jié)器 （83） 
4．2．2 DDZ-Ⅲ型PID基型調(diào)節(jié)器 （90） 
4．3 數(shù)字式控制器 （94） 
4．3．1 信號采樣保持及A/D轉(zhuǎn)換 （95） 
4．3．2 數(shù)據(jù)處理與濾波 （95） 
4．3．3 數(shù)字PID控制算法 （98） 
4．3．4 輸出處理 （100） 
4．4 執(zhí)行器 （101） 
4．4．1 執(zhí)行器的構(gòu)成原理 （101） 
4．4．2 氣動執(zhí)行器的應用 （102） 
4．4．3 電-氣轉(zhuǎn)換器的應用 （110） 
4．4．4 智能式電動執(zhí)行器 （112） 
4．4．5 執(zhí)行器的選擇與計算 （113） 
4．5 安全柵 （115） 
4．5．1 安全火花防爆系統(tǒng) （116） 
4．5．2 齊納式安全柵 （117） 
4．5．3 隔離式防爆柵 （118） 
習題 （120） 
第5章 過程控制系統(tǒng)設(shè)計 （122） 
5．1 過程控制系統(tǒng)設(shè)計步驟 （122） 
5．2 確定控制變量與控制方案 （124） 
5．2．1 確定控制目標 （124） 
5．2．2 確定控制方案 （125） 
5．3 過程控制系統(tǒng)硬件選擇 （128） 
5．3．1 控制裝置的選擇 （128） 
5．3．2 測量儀表和傳感器的選擇 （132） 
5．4 節(jié)流元件計算 （133） 
5．4．1 流量計算的有關(guān)基本概念 （133） 
5．4．2 流量計類型 （134） 
5．4．3 節(jié)流元件 （137） 
5．5 調(diào)節(jié)閥選擇 （138） 
習題 （139） 
第6章 簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計 （140） 
6．1 簡單控制系統(tǒng)設(shè)計概述 （140） 
6．1．1 控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)及開發(fā)步驟 （141） 
6．1．2 設(shè)計中需要注意的問題 （143） 
6．2 控制方案的確定 （143） 
6．2．1 被控參數(shù)的選擇 （143） 
6．2．2 控制參數(shù)的選擇 （145） 
6．2．3 被控參數(shù)的測量與變送 （147） 
6．2．4 調(diào)節(jié)規(guī)律對控制質(zhì)量的影響及其選擇 （150） 
6．2．5 執(zhí)行器的選擇 （151） 
6．2．6 調(diào)節(jié)器作用方式的選擇 （152） 
6．3 調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定 （152） 
6．3．1 調(diào)節(jié)器參數(shù)整定的理論基礎(chǔ) （152） 
6．3．2 調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定方法 （153） 
6．4 單回路控制系統(tǒng)設(shè)計實例 （156） 
習題 （160） 
第7章 常用高性能控制系統(tǒng) （163） 
7．1 串級控制系統(tǒng) （163） 
7．1．1 串級控制系統(tǒng)的提出 （163） 
7．1．2 串級控制系統(tǒng)的組成 （165） 
7．1．3 串級控制系統(tǒng)的工作過程 （167） 
7．1．4 串級控制系統(tǒng)的分析 （168） 
7．1．5 串級控制系統(tǒng)的設(shè)計 （172） 
7．1．6 串級控制系統(tǒng)的整定方法 （181） 
7．1．7 串級控制系統(tǒng)的應用舉例 （182） 
7．2 前饋控制系統(tǒng) （185） 
7．2．1 前饋控制系統(tǒng)的基本概念 （185） 
7．2．2 前饋控制系統(tǒng)的特點及局限 （186） 
7．2．3 前饋-反饋控制系統(tǒng) （187） 
7．2．4 應用舉例 （188） 
7．3 大滯后過程控制系統(tǒng) （189） 
7．3．1 大滯后過程與常規(guī)控制方案 （189） 
7．3．2 大滯后過程的預估補償控制 （191） 
7．3．3 應用舉例 （193） 
習題 （196） 
第8章 實現(xiàn)特殊要求的過程控制系統(tǒng) （198） 
8．1 比值控制 （198） 
8．1．1 比值控制原理 （198） 
8．1．2 比值控制系統(tǒng)設(shè)計 （202） 
8．1．3 比值控制系統(tǒng)參數(shù)整定 （204） 
8．2 均勻控制系統(tǒng) （204） 
8．2．1 均勻控制系統(tǒng)概述 （204） 
8．2．2 均勻控制系統(tǒng)的設(shè)計 （207） 
8．3 分程控制系統(tǒng) （208） 
8．3．1 分程控制的概念 （208） 
8．3．2 分程控制系統(tǒng)的設(shè)計 （209） 
8．3．3 分程控制系統(tǒng)的應用 （210） 
8．4 自動選擇性控制系統(tǒng) （213） 
8．4．1 自動選擇性控制的概念 （213） 
8．4．2 自動選擇性控制系統(tǒng)的類型及工作過程 （213） 
8．4．3 自動選擇性控制系統(tǒng)的設(shè)計 （217） 
習題 （218） 
第9章 復雜過程控制系統(tǒng) （220） 
9．1 序言 （220） 
9．2 多變量解耦控制系統(tǒng) （221） 
9．2．1 耦合過程及其要解決的問題 （222） 
9．2．2 相對增益與相對增益矩陣 （224） 
9．2．3 解耦控制系統(tǒng)的設(shè)計 （227） 
9．3 適應過程參數(shù)變化的控制系統(tǒng) （231） 
9．3．1 適應靜態(tài)增益變化的控制系統(tǒng) （232） 
9．3．2 適應滯后時間變化的控制系統(tǒng) （233） 
9．3．3 適應時間常數(shù)變化的控制系統(tǒng) （235） 
9．4 推理控制系統(tǒng) （236） 
9．4．1 推理控制系統(tǒng)的組成 （236） 
9．4．2 推理-反饋控制系統(tǒng) （239） 
9．4．3 輸出可測條件下的推理控制系統(tǒng) （240） 
9．5 預測控制系統(tǒng) （241） 
9．5．1 預測模型 （242） 
9．5．2 參考軌跡 （243） 
9．5．3 優(yōu)化算法 （244） 
9．6 模糊控制 （245） 
9．6．1 模糊控制及其特點 （245） 
9．6．2 預備知識 （245） 
9．6．3 模糊控制的基本原理與控制 （247） 
9．6．4 模糊控制系統(tǒng)設(shè)計 （248） 
習題 （251） 
第10章 網(wǎng)絡(luò)化過程控制系統(tǒng) （253） 
10．1 集散控制系統(tǒng) （253） 
10．1．1 集散控制系統(tǒng)概述 （253） 
10．1．2 集散控制系統(tǒng)的遞階結(jié)構(gòu) （261） 
10．1．3 集散控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò) （264） 
10．1．4 集散控制系統(tǒng)的應用 （266） 
10．2 基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng) （268） 
10．2．1 現(xiàn)場總線的基本概念 （268） 
10．2．2 現(xiàn)場總線的標準 （269） 
10．2．3 基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)設(shè)計 （273） 
10．3 工業(yè)以太網(wǎng) （275） 
10．3．1 工業(yè)以太網(wǎng)概述 （275） 
10．3．2 OPC技術(shù) （276） 
10．3．3 現(xiàn)代生產(chǎn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) （279） 
習題 （281） 
第11章 典型生產(chǎn)過程控制與工程設(shè)計 （282） 
11．1 典型生產(chǎn)過程控制 （282） 
11．1．1 電廠鍋爐的過程控制 （282） 
11．1．2 精餾塔的過程控制 （290） 
11．2 過程控制系統(tǒng)的工程設(shè)計 （295） 
11．2．1 工程設(shè)計的目的和主要內(nèi)容 （296） 
11．2．2 工程設(shè)計的具體步驟 （296） 
11．2．3 控制系統(tǒng)的抗干擾和接地設(shè)計 （299） 
習題 （302） 
參考文獻 （303）