本书全面地论述了过程控制系统的要求、组成、性能指标和发展;工业生产过程数学模型的一般表示形式和建模方法;控制器的特性、选型与参数整定;调节阀的设计、选型和计算;简单控制系统的结构和特点及分析、设计和调试等;常用的复杂控制系统,如串级控制、补偿控制、比值控制、均匀控制、分程控制和选择性控制等系统的结构、分析、设计和实施等;多变量解耦控制系统的分析和解耦设计方法;计算机过程控制系统的组成与类型和先进控制策略的简单介绍。
本书可作为高等院校自动化和信息类其他专业研究生和高年级本科生的教材,也可作为从事自动控制研究、设计和应用的科学技术人员的参考用书。

第2章 被控过程的数学模犁
在对过程控制系统进行分析、设计之前,必须首先掌握构成系统的各个环节的特性,特别是被控过程的特性,即建立系统(或环节)的数学模型。建立被控过程数学模型的目的是用于过程控制系统的分析和设计,以及用于新型控制系统的开发和研究。建立控制系统中各组成环节和整个系统的数学模型,不仅是分析和设计控制系统方案的需要,也是过程控制系统投入运行、控制器参数整定的需要,它在操作优��、故障检测和诊断、操作方案的制订等方面也是非常重要的。
2.1 过程模型概述
2.1.1 被控过程的动态特性
在过程控制中,被控过程(简称过程)乃是工业生产过程中的各种装置和设备,如换热器、工业窑炉、蒸汽锅炉、精馏塔、反应器等。被控变量通常是温度、压力、液位、成分、转速等。被控对象内部所进行的物理、化学过程可以是各式各样的,但是从控制的观点看,它们在本质上有许多相似之处。
在生产过程中,控制作用能否有效地克服扰动对被控变量的影响,关键在于选择一个可控性良好的操作变量,这就要对被控对象的动态特性进行研究。因此,研究被控对象动态特性的目的是据以配置合适的控制系统,以满足生产过程的要求。
……

第1章 概述
1.1 过程控制的要求与任务
1.2 过程控制系统的组成与特点
1.2.1 过程控制系统的组成
1.2.2 过程控制系统的特点
1.3 过程控制系统的性能指标
1.3.1 单项性能指标
1.3.2 综合性能指标
1.4 过程控制系统的设计
1.4.1 过程控制系统设计的基本步骤
1.4.2 确定控制变量与控制方案
1.4.3 过程控制系统硬件选择
1.5 过程控制的发展与趋势
1.5.1 过程控制装置的进展
1.5.2 过程控制策略的进展
本章小结
习题
第2章 被控过程的数学模型
2.1 过程模型概述
2.1.1 被控过程的动态特性
2.1.2 数学模型的表达形式与要求
2.1.3 建立过程数学模型的基本方法
2.2 机理法建模。
2.2.1 单容对象的传递函数
2.2.2 多容对象的传递函数
2.3 测试法建模
2.3.1 对象特性的实验测定方法
2.3.2 测定动态特性的时域法
2.3.3 测定动态特性的频域法
2.4 利用MATLAB建立过程模型
本章小结
习题
第3章 执行器
3.1 气动调节阀的结构
3.1.1 气动执行机构
3.1.2 阀
3.1.3 阀门定位器
3.2 调节阀的流量系数
3.2.1 调节阀的流量方程
3.2.2 流量系数的定义
3.2.3 流量系数计算
3.3 调节阀结构特性和流量特性
3.3.1 调节阀的结构特性
3.3.2 调节阀的流量特性
3.3.3 调节阀的可调比
3.4 气动调节阀的选型
3.4.1 调节阀结构形式的选择
3.4.2 调节阀气开与气关形式的选择
3.4.3 调节阀流量特性的选择
3.4.4 调节阀口径的确定
3.5 利用MATLAB确定调节阀的口径
本章小结
习题
第4章 PID控制原理
4.1 PID控制的特点
4.2 比例控制(P控制)
4.2.1 比例控制的调节规律和比例带
4.2.2 比例控制的特点
4.2.3 比例带对控制过程的影响
4.3 比例积分控制(PI控制)
4.3.1 积分控制的调节规律
4.3.2 比例积分控制的调节规律
4.3.3 积分饱和现象与抗积分饱和的措施
4.4 比例积分微分控制(PID控制)
4.4.1 微分控制的调节规律
4.4.2 比例微分控制的调节规律
4.4.3 比例微分控制的特点
4.4.4 比例积分微分控制的调节规律
4.5 数字PID控制
4.5.1 基本的数字PID控制算法
4.5.2 改进的数字PID控制算法
4.6 利用MATLAB实现PID控制规律
……
第5章 简单控制系统
第6章 串级控制系统
第7章 补偿控制系统
第8章 特殊控制系统
第9章 解耦控制系统
第10章 计算机过程控制系统
附录A 仪表位号
参考文献