過程控制系統(tǒng)(普通高等學校自動化類新編系列教材)
定 價:32 元
叢書名:普通高等學校自動化類專業(yè)新編系列教材
- 作者:方康玲 著
- 出版時間:2007/2/1
- ISBN:9787562925187
- 出 版 社:武漢理工大學出版社
- 中圖法分類:TP
- 頁碼:373
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
《普通高等學校自動化類專業(yè)新編系列教材:過程控制系統(tǒng)》共12章,包括概述、過程控制系統(tǒng)建模方法、過程控制系統(tǒng)設計、PID調節(jié)原理、串級控制、特殊控制方法、補償控制、關聯(lián)分析與解耦控制、模糊控制、先進過程控制方法以及計算機過程控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)等。本書可以作為普通高等學校自動化類專業(yè)本科及研究生“過程控制系統(tǒng)”課程的教材和教學參考書,也可作為有關工程技術人員的自學教材和參考資料。
本教材是《過程控制系統(tǒng)》第2版。自2002年出版第l版以來,已經過去4年多了。作為自動化專業(yè)本科生的教材,4年來得到了使用者的肯定。但是,也發(fā)現(xiàn)教材中存在少數(shù)錯誤或表述不夠清楚之處,急需糾正;同時,考慮過程控制技術的快速發(fā)展,有必要出新版的教材。
第2版教材在保留原書特色的基礎上,根據已經取得的一些教學經驗,征求了部分使用本教材教師的意見,對原書內容進行了修改和更新:
1.重寫第4章“PID控制”,更新原書所寫的內容,增加了數(shù)字PID和改進的PID算法;
2.增加了“先進過程控制方法”,除第9章“模糊控制”以外,另外了介紹目前用于過程控制的幾種主要先進控制方法;
3.集散系統(tǒng)(DCS)主要用于過程控制,因此增加了第12章“集散控制系統(tǒng)”,力圖使學生對DCS有較全面的了解。同時,將原第10章中DCS系統(tǒng)刪去;
4.其他各章均作了部分修改與更新。
參加《過程控制系統(tǒng)》第2版編寫工作的有方康玲(第1、9章),王新民(第2章),陳林(第3章),劉曉玉(第4章),劉彥春(第5、6章),吳懷宇(第7、8章),蔣錚(第10章),李志俊(第11章)、潘煉(第12章)。由方康玲任主編,王新民、劉彥春和潘煉任副主編,負責大綱制定以及全書的組織定稿。
由于編者水平有限,不足之處仍在所難免,希望讀者繼續(xù)加以指正。
1 概述
1.1 過程控制的任務與目標
1.2 過程控制系統(tǒng)的組成與特點
1.2.1 過程控制系統(tǒng)組成
1.2.2 過程控制系統(tǒng)特點
1.3 過程控制系統(tǒng)的性能指標
1.4 過程控制的進展
1.4.1 過程控制裝置的進展
1.4.2 過程控制策略與算法的進展
習題
2 過程控制系統(tǒng)建模方法
2.1 過程控制系統(tǒng)建模概念
2.1.1 建模概念
2.1.2 過程控制系統(tǒng)建模的兩個基本方法
2.2 機理建模方法
2.2.1 單容對象的傳遞函數(shù)
2.2.2 具有純延遲的單容對象特性
2.2.3 無自平衡能力的單容對象特性
2.2.4 多容對象的動態(tài)特性
2.3 測試建模方法
2.3.1 對象特性的實驗測定方法
2.3.2 定動態(tài)特性的時城法
2.3.3 測定動態(tài)特性的頻域法
2.3.4 測定動態(tài)特性的統(tǒng)計相關法
2.3.5 最小二乘法
習題
3 過程控制系統(tǒng)設計
3.1 過程控制系統(tǒng)設計步驟
3.2 確定控制變量與控制方案
3.2.1 確定控制目標
3.2.2 確定控制方案
3.3 過程控制系統(tǒng)硬件選擇
3.3.1 控制裝置
3.3.2 測量儀表和傳感器的選型原則
3.4 節(jié)流元件計算
3.4.1 流量計算有關的基本概念
3.4.2 流量計類型
3.4.3 節(jié)流元件
3.5 調節(jié)閥選擇
3.5.1 調節(jié)閥計算基礎
3.5.2 調節(jié)閥的流量特性
3.5.3 調節(jié)閥口徑計算
3.6 計算舉例
3.6.1 角接取壓標準孔板計算
3.6.2 蝶閥計算
習題
4 PID調節(jié)原理
4.1 PID控制概述
4.2 比例調節(jié)(P調節(jié))
4.2.1 比例調節(jié)的動作規(guī)律和比例帶
4.2.2 比例調節(jié)的特點——有差調節(jié)
4.2.3 比例帶對于調節(jié)過程的影響
4.3 積分調節(jié)(I調節(jié))
4.3.1 積分調節(jié)規(guī)律和積分速度
4.3.2 積分調節(jié)的特點——無差調節(jié)
4.3.3 積分速度對于調節(jié)過程的影響
4.4 微分調節(jié)(D調節(jié))
4.5 比例積分微分調節(jié)(PID調節(jié))
4.5.1 比例積分(PI)調節(jié)
4.5.2 比例微分(PD)調節(jié)
4.5.3 比例積分微分調節(jié)規(guī)律及其基本特和
4.6 數(shù)字PID控制
4.6.1 數(shù)字PID控制算法
4.6.2 改進的數(shù)字PID算法
4.7 PID調節(jié)器的參數(shù)工程整定
4.7.1 PID參數(shù)整定的基本原則
4.7.2 PID參數(shù)的工程整定方法
4.7.3 PID參數(shù)的自整定方法
4.7.4 數(shù)字PID參數(shù)的整定
4.8 智能PID控制方法
4.8.1 模糊PID控制
4.8.2 神經網絡PID控制
4.8.3 專家智能自整定PID控制
習題
5 串級控制
5.1 基本概念
5.1.1 串級控制的提出
5.1.2 串級控制系統(tǒng)的組成
5.1.3 串級控制系統(tǒng)的工作過程
5.2 串級控制系統(tǒng)的分析與設計
5.2.1 串級控制系統(tǒng)的分析
5.2.2 串級控制系統(tǒng)的設計
5.3 串級控制系統(tǒng)整定方法
5.3.1 逐步逼近法
5.3.2 兩步整定法
5.3.3 一步整定法
5.4 應用舉例
5.4.1 克服變化劇烈和幅度大的干擾
5.4.2 克服對象的純滯后
5.4.3 克服對象的容量滯后
5.4.4 克服對象的非線性
5.4.5 自校正設定值
習題
6 特殊控制方法
6.1 比值控制系統(tǒng)
6.1.1 比值控制原理
6.1.2 比值控制系統(tǒng)設計
6.1.3 比值控制系統(tǒng)整定
6.2 均勻控制系統(tǒng)
6.2.1 均勻控制的概念
6.2.2 均勻控制系統(tǒng)的結構形式
6.2.3 控制器的參數(shù)整定
6.3 分程控制系統(tǒng)
6.3.1 基本概念
6.3.2 分程控制的應用
6.3.3 實施中的幾個問題
6.4 自動選擇性控制系統(tǒng)
6.4.1 基本概念
6.4.2 選擇性控制系統(tǒng)的類型
6.4.3 抗積分飽和
6.4.4 控制器選擇與參數(shù)整定
6.5 應用舉例
習題
7 補償控制
7.1 補償控制的基本原理與結構
7.2 前饋控制系統(tǒng)
7.2.1 前饋控制系統(tǒng)的概念
7.2.2 前饋控制系統(tǒng)的基本結構
7.3 大遲延過程系統(tǒng)
7.3.1 延遲對系統(tǒng)品質的影響
7.3.2 Smith預估器
7.3.3 大林(Dahlin)算法
習題
8 關聯(lián)分析與解耦控制
8.1 控制回路間的關聯(lián)
8.1.1 控制回路間的耦合
8.1.2 被控對象的典型耦合結構
8.1.3 耦合程度的分析方法
8.2 相對增益矩陣
8.2.1 相對增益矩陣的定義
8.2.2 相對增益的計算
8.2.3 第二放大系數(shù)qij的直接計算法
8.2.4 相對增益矩陣的特性
8.3 減少及消除耦合的方法
8.4 解耦控制系統(tǒng)設計
8.4.1 前饋補償解耦法
8.4.2 反饋解耦法
8.4.3 對角陣解耦法
8.4.4 單位陣解耦法
習題
9 模糊控制
9.1 概述
9.1.1 模糊的基本概念
9.1.2 模糊控制系統(tǒng)
9.2 模糊集合的基本概念
9.2.1 模糊集合
9.2.2 模糊集的基本運算
9.3 模糊關系
9.3.1 普通關系
9.3.2 模糊關系
9.3.3 模糊變換
10 先進過程控制方法
11 計算機過程控制系統(tǒng)
12 集散控制系統(tǒng)
附錄 DCS課程設計任務書
參考文獻