前言

第1章緒論

1.1過程控制繫統與自動化儀表發展概況

1.2過程控制繫統的組成與特點

1.2.1過程控制繫統的組成

1.2.2過程控制繫統的特點

1.3過程控制繫統與自動化儀表的分類

1.4評價過程控制繫統的性能指標

思考題與習題

第2章過程特性

2.1過程的數學模型

2.1.1過程變量

2.1.2狀態變量和狀態方程

2.2機理法建模

2.2.1單容過程建模

2.2.2過程特性

2.2.3多容過程建模

2.2.4分布式參數繫統建模

2.3測試法建模

2.3.1衝激響應

2.3.2響應曲線法

2.3.3相關統計法

2.3.4小二乘法

思考題與習題

第3章檢測與變送

3.1過程檢測儀表的組成

3.2測量誤差和檢測儀表性能指標

3.2.1測量誤差的分類

3.2.2檢測儀表的基本技術指標

3.3溫度檢測

3.3.1熱電偶

3.3.2熱電阻

3.3.3溫度變送器

3.3.4輻射溫度計

3.4壓力檢測

3.4.1彈性式壓件與壓力表

3.4.2固態壓力儀表

3.4.3壓力變送器

3.5流量檢測

3.5.1流量檢測的基本概念及單位

3.5.2流量檢測儀表

3.6物位測量

3.6.1液位檢測

3.6.2料位與相界面檢測

3.7成分檢測儀表

3.7.1紅外氣體分析儀表

3.7.2熱導式氣體分析儀表

3.7.3氣相色譜分析儀表

思考題與習題

第4章調節器

4.1調節器的PID控制規律

4.1.1比例作用控制算法

4.1.2比例?積分作用控制算法

4.1.3比例?微分作用控制算法

4.1.4比例?積分?微分作用控制算法

4.1.5一組MATLAB仿真實驗

4.2DDZ?Ⅲ調節器

4.2.1基型調節器的盤面布置

4.2.2基型調節器的組成

4.2.3輸入電路

4.2.4PID運算電路

4.2.5輸出電路

4.2.6手動操作電路及自動?手動切換

4.2.7測量及給定指示電路

4.3可編程數字調節器

4.3.1KMM可編程調節器的主要特點

4.3.2KMM可編程調節器的構成

4.3.3KMM可編程調節器的功能

4.3.4可編程序調節器的用戶編程

思考題與習題

第5章執行器與安全柵

5.1執行器

5.1.1執行器的構成

5.1.2執行器的分類及特點

5.2氣動執行器

5.2.1氣動執行機構

5.2.2調節閥

5.2.3電?氣轉換器與閥門定位器

5.3電動執行器

5.3.1電動執行機構工作原理

5.3.2電動執行機構的特性

5.4智能執行器

5.4.1概述

5.4.2智能執行器應用舉例

5.5安全柵

5.5.1安全火花防爆繫統與防爆等級

5.5.2齊納式安全柵

5.5.3隔離式安全柵

思考題與習題

第6章單回路控制繫統

6.1單回路控制繫統設計概述

6.1.1過程控制繫統設計的基本要求

6.1.2過程控制繫統設計的基本方法

6.1.3過程控制繫統設計的步驟

6.2單回路控制繫統方案設計

6.2.1被控參數的選擇

6.2.2控制參數的選擇

6.2.3測量、變送器的選擇

6.2.4執行器的選擇

6.2.5調節器的選擇

6.3調節器參數的工程整定方法

6.3.1臨界比例度法

6.3.2衰減曲線法

6.3.3響應曲線法

6.3.4經驗試湊法

6.3.5幾種工程整定方法的比較

6.4單回路控制繫統設計應用舉例

6.4.1儲槽液位控制繫統設計

6.4.2乳化物干燥繫統設計

思考題與習題

第7章復雜過程控制繫統

7.1串級控制繫統

7.1.1串級控制繫統的原理與結構

7.1.2串級控制繫統分析

7.2串級控制繫統設計

7.2.1主、副回路控制器選擇

7.2.2串級控制繫統參數的整定

7.2.3串級控制繫統設計舉例

7.3前饋控制繫統

7.3.1前饋控制繫統的基本原理

7.3.2前饋控制繫統的主要結構形式

7.3.3前饋控制的選用與穩定性

7.3.4前饋控制繫統參數的整定

7.4時間滯後控制繫統

7.4.1史密斯預估控制繫統

7.4.2采樣控制繫統

7.4.3時間滯後控制繫統應用舉例

7.5比值控制繫統

7.5.1單閉環比值控制

7.5.2雙閉環比值控制

7.5.3變比值控制

7.5.4比值控制繫統應用舉例

7.6均勻控制繫統

7.6.1均勻控制繫統的基本原理

7.6.2均勻控制繫統方案

7.7分程控制繫統

7.7.1分程控制原理

7.7.2分程控制繫統設計

7.7.3分程控制繫統應用

7.8選擇性控制

7.8.1選擇性控制繫統類型

7.8.2選擇性控制繫統設計

7.8.3選擇性控制繫統的工業應用

7.8.4選擇性控制繫統中的積分飽和及其防止

7.9多變量解耦控制繫統

7.9.1多變量過程及其耦合

7.9.2相對增益與相對增益矩陣

7.9.3變量配對

7.9.4解耦控制繫統的設計

思考題與習題

第8章先進控制繫統

8.1概述

8.2適應性控制繫統

8.2.1預先適應控制

8.2.2自適應控制

8.3基於模型的控制

8.3.1內模控制

8.3.2模型預測控制

8.3.3基於過程模型的控制

8.4專家繫統

8.5模糊控制

8.6適應過程參數變化的控制繫統

8.6.1適應靜態增益變化的控制繫統

8.6.2適應純滯後時間變化的控制繫統

8.6.3適應時間常數變化的控制繫統

思考題與習題

第9章計算機過程控制繫統

9.1計算機過程控制繫統的構成

9.1.1計算機過程控制繫統的特點

9.1.2計算機過程控制繫統的發展趨勢

9.2可編程序控制器

9.2.1可編程序控制器的組成與工作原理

9.2.2可編程序控制器的應用

9.3集散控制繫統

9.3.1DCS組成與體繫結構

9.3.2集散型控制繫統的應用

9.4現場總線控制繫統

9.4.1FCS組成與結構

9.4.2幾種主要的現場總線簡介

9.4.3現場總線控制繫統應用

9.5工業以太網絡

9.5.1工業以太網概述

9.5.2工業以太網的應用

思考題與習題

第10章生產過程控制實例

10.1發機組協調控制繫統

10.1機組的生產過程及其協調控制繫統

10.1機組負荷控制方式

10.2轉爐的過程控制

10.2.1頂吹供氧控制繫統

10.2.2底吹供氣控制繫統

10.3精餾塔的控制

10.3.1精餾塔的控制要求

10.3.2被控變量的選擇

10.3.3精餾塔的控制方案

思考題與習題