目 錄 
第1章 緒論 （1） 
1．1 過(guò)程控制系統(tǒng)發(fā)展概述 （1） 
1．2 過(guò)程控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、任務(wù)及目標(biāo) （3） 
1．2．1 過(guò)程控制系統(tǒng)的特點(diǎn) （3） 
1．2．2 過(guò)程控制系統(tǒng)的任務(wù)及目標(biāo) （4） 
1．3 過(guò)程控制系統(tǒng)的組成及分類 （5） 
1．3．1 過(guò)程控制系統(tǒng)的組成 （5） 
1．3．2 過(guò)程控制系統(tǒng)的分類 （6） 
1．4 過(guò)程控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) （8） 
習(xí)題 （10） 
第2章 被控過(guò)程的數(shù)學(xué)模型 （11） 
2．1 被控過(guò)程的數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)介 （11） 
2．1．1 數(shù)學(xué)模型的要求 （11） 
2．1．2 建立被控過(guò)程數(shù)學(xué)模型的方法 （12） 
2．2 解析法建立過(guò)程的數(shù)學(xué)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(guò)程的數(shù)學(xué)模型建立 （14） 
2．2．3 非自衡過(guò)程建模 （18） 
2．3 測(cè)試法建立過(guò)程的數(shù)學(xué)模型 （19） 
2．3．1 階躍響應(yīng)曲線法建模 （20） 
2．3．2 最小二乘法建立被控過(guò)程的數(shù)學(xué)模型 （27） 
習(xí)題 （32） 
第3章 過(guò)程控制參數(shù)檢測(cè)與變送 （35） 
3．1 過(guò)程參數(shù)檢測(cè)與變送概述 （35） 
3．1．1 基本概念 （35） 
3．1．2 自動(dòng)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(cè)與變送 （39） 
3．2．1 溫度檢測(cè)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(cè)與變送 （56） 
3．3．1 壓力的概念及其檢測(cè) （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(cè)與變送 （66） 
3．4．1 流量的概念與檢測(cè)方法 （66） 
3．4．2 典型流量檢測(cè)儀表 （67） 
3．5 物位檢測(cè)與變送 （74） 
3．5．1 物位檢測(cè)的主要方法 （74） 
3．5．2 典型物位檢測(cè)儀表 （74） 
習(xí)題 （78） 
第4章 過(guò)程控制儀表 （80） 
4．1 過(guò)程控制儀表概述 （80） 
4．1．1 過(guò)程控制儀表的發(fā)展 （81） 
4．1．2 過(guò)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(hào)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(dòng)執(zhí)行器的應(yīng)用 （102） 
4．4．3 電-氣轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用 （110） 
4．4．4 智能式電動(dòng)執(zhí)行器 （112） 
4．4．5 執(zhí)行器的選擇與計(jì)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(xí)題 （120） 
第5章 過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) （122） 
5．1 過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(biāo) （124） 
5．2．2 確定控制方案 （125） 
5．3 過(guò)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(cè)量?jī)x表和傳感器的選擇 （132） 
5．4 節(jié)流元件計(jì)算 （133） 
5．4．1 流量計(jì)算的有關(guān)基本概念 （133） 
5．4．2 流量計(jì)類型 （134） 
5．4．3 節(jié)流元件 （137） 
5．5 調(diào)節(jié)閥選擇 （138） 
習(xí)題 （139） 
第6章 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) （140） 
6．1 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述 （140） 
6．1．1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)及開(kāi)發(fā)步驟 （141） 
6．1．2 設(shè)計(jì)中需要注意的問(wèn)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(cè)量與變送 （147） 
6．2．4 調(diào)節(jié)規(guī)律對(duì)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(jì)實(shí)例 （156） 
習(xí)題 （160） 
第7章 常用高性能控制系統(tǒng) （163） 
7．1 串級(jí)控制系統(tǒng) （163） 
7．1．1 串級(jí)控制系統(tǒng)的提出 （163） 
7．1．2 串級(jí)控制系統(tǒng)的組成 （165） 
7．1．3 串級(jí)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程 （167） 
7．1．4 串級(jí)控制系統(tǒng)的分析 （168） 
7．1．5 串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) （172） 
7．1．6 串級(jí)控制系統(tǒng)的整定方法 （181） 
7．1．7 串級(jí)控制系統(tǒng)的應(yīng)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(diǎn)及局限 （186） 
7．2．3 前饋-反饋控制系統(tǒng) （187） 
7．2．4 應(yīng)用舉例 （188） 
7．3 大滯后過(guò)程控制系統(tǒng) （189） 
7．3．1 大滯后過(guò)程與常規(guī)控制方案 （189） 
7．3．2 大滯后過(guò)程的預(yù)估補(bǔ)償控制 （191） 
7．3．3 應(yīng)用舉例 （193） 
習(xí)題 （196） 
第8章 實(shí)現(xiàn)特殊要求的過(guò)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(jì) （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(jì) （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(jì) （209） 
8．3．3 分程控制系統(tǒng)的應(yīng)用 （210） 
8．4 自動(dòng)選擇性控制系統(tǒng) （213） 
8．4．1 自動(dòng)選擇性控制的概念 （213） 
8．4．2 自動(dòng)選擇性控制系統(tǒng)的類型及工作過(guò)程 （213） 
8．4．3 自動(dòng)選擇性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) （217） 
習(xí)題 （218） 
第9章 復(fù)雜過(guò)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(guò)程及其要解決的問(wèn)題 （222） 
9．2．2 相對(duì)增益與相對(duì)增益矩陣 （224） 
9．2．3 解耦控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) （227） 
9．3 適應(yīng)過(guò)程參數(shù)變化的控制系統(tǒng) （231） 
9．3．1 適應(yīng)靜態(tài)增益變化的控制系統(tǒng) （232） 
9．3．2 適應(yīng)滯后時(shí)間變化的控制系統(tǒng) （233） 
9．3．3 適應(yīng)時(shí)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(cè)條件下的推理控制系統(tǒng) （240） 
9．5 預(yù)測(cè)控制系統(tǒng) （241） 
9．5．1 預(yù)測(cè)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(diǎn) （245） 
9．6．2 預(yù)備知識(shí) （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(jì) （248） 
習(xí)題 （251） 
第10章 網(wǎng)絡(luò)化過(guò)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(yīng)用 （266） 
10．2 基于現(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng) （268） 
10．2．1 現(xiàn)場(chǎng)總線的基本概念 （268） 
10．2．2 現(xiàn)場(chǎng)總線的標(biāo)準(zhǔn) （269） 
10．2．3 基于現(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) （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(xí)題 （281） 
第11章 典型生產(chǎn)過(guò)程控制與工程設(shè)計(jì) （282） 
11．1 典型生產(chǎn)過(guò)程控制 （282） 
11．1．1 電廠鍋爐的過(guò)程控制 （282） 
11．1．2 精餾塔的過(guò)程控制 （290） 
11．2 過(guò)程控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì) （295） 
11．2．1 工程設(shè)計(jì)的目的和主要內(nèi)容 （296） 
11．2．2 工程設(shè)計(jì)的具體步驟 （296） 
11．2．3 控制系統(tǒng)的抗干擾和接地設(shè)計(jì) （299） 
習(xí)題 （302） 
參考文獻(xiàn) （303）