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| 內容簡介： |
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过程控制是由控制理论、计算机技术和仪器仪表、工艺知识等知识相结合而构成的一门应用科学，其任务是在了解、熟悉、掌握生产工艺流程与生产过程的静态和动态特性的基础上，根据工艺要求，应用控制理论、现代控制技术，分析、设计、整定过程控制系统。通过本书的学习，使读者能够掌握过程控制系统的基本概念、基本组成环节和基本控制规律，了解过程控制系统的基本工作原理及典型过程控制系统的工程设计方法，为从事生产过程自动控制工作打下初步基础。 本书重点讨论了被控过程数学模型建立方法、简单控制系统设计与参数整定，以及复杂控制系统（如串级、前馈、比值、均匀、分程、选择、大延迟补偿、解耦等控制系统）的工作原理与设计方法；简要介绍了智能模糊控制技术的相关知识及DCS与现场总线控制系统；最后结合企业工程项目介绍了典型过程控制系统的工业应用设计实例。全书共10章，每章内容都将控制理论与过程控制实际相结合，并进行各系统的仿真实验验证，以加深对本书内容的理解。本书可作为自动化专业及石化、电力、轻工、环境工程等专业的教材或参考书，也可供设计院所和企业过程控制工程技术人员参考。
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| 關於作者： |
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刘艳梅：女，1974 年生，副教授，博士，沈阳航空航天大学自动化学院教师。研究方向为机器人，微机电系统检测及控制，过程控制、智能控制理论及应用，以及电网建设输变电工程技术装备的自动化改造。相关研究工作得到了国家自然科学基金青年基金、航空基金和省教育厅项目的支持。以第一作者发表期刊和国际学术会议论文40篇左右，SCI/EI/ISTP检索30余篇；编者多年主讲《过程控制》、《计算机控制技术》、《可编程控制器》、《控制工程基础》、《现代控制理论》、《智能控制导论》（双语）等课程。
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| 目錄：
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第1章 绪论0011.1 过程控制系统的基本概念0011.2 过程控制系统的组成及分类0011.2.1 被控过程0021.2.2 检测变送仪表0021.2.3 执行器0031.2.4 控制器0031.2.5 报警保护和连锁等其他部件0031.3 过程控制系统的分类0031.4 过程控制的特点0051.4.1 控制主体复杂、控制要求高0051.4.2 过程控制系统由过程检测和控制仪表组成0051.4.3 被控过程是多种多样的、非电量的0061.4.4 过程控制的控制过程多属慢过程，而且多数为参量控制0061.4.5 过程控制方案十分丰富0061.4.6 定值控制是过程控制的一种常用形式0061.5 过程控制系统性能指标0071.5.1 稳态与动态0071.5.2 性能指标的分析和确定方法0071.5.3 单项性能指标0091.5.4 综合性能指标0111.6 过程控制系统的典型应用0111.6.1 发电厂锅炉过热蒸汽温度控制系统0121.6.2 蒸汽锅炉的液位控制系统0131.6.3 转炉供氧量控制系统0131.6.4 谷氨酸发酵过程控制0151.7 过程控制的发展过程0161.7.1 基于模拟仪表控制系统的局部自动化阶段（20世纪50年代）0171.7.2 基于计算机集中监督控制系统的综合自动化阶段（20世纪60年代）0171.7.3 分散控制系统（DCS）阶段（20世纪70年代）0181.7.4 现场总线控制系统（FCS）阶段（20世纪90年代）0181.8 过程控制发展的趋势0201.8.1 先进过程控制成为发展主流0201.8.2 过程优化受到普遍关注0201.8.3 综合自动化是当代工业过程控制的主要潮流0201.8.4 网络化发展0211.8.5 智能化发展0211.8.6 虚拟仿真化发展022思考题022第2章 被控过程数学模型的建立0232.1 建立被控过程数学模型的意义0232.1.1 控制系统设计的基础0232.1.2 控制器参数确定的重要依据0232.1.3 仿真或研究、开发新型控制策略的必要条件0242.1.4 设计与操作生产工艺及设备时的指导0242.1.5 工业过程故障检测与诊断系统的设计指导0242.2 被控过程的数学模型的表达形式0242.3 描述过程特性的参数0252.3.1 放大系数K对系统的影响0262.3.2 时间常数T对系统的影响0262.3.3 滞后时间τ对系统的影响0262.4 建立被控过程数学模型的基本方法0262.4.1 机理法建模0262.4.2 试验法建模0272.4.3 混合法建模0272.5 液位对象的机理法建模0282.5.1 自衡单容液位对象建模0282.5.2 双容液位对象的数学模型的建立0292.5.3 三容液位对象的数学模型的建立0302.5.4 多容液位对象的数学模型的建立0312.5.5 非自衡过程建模0322.6 测试法建模0352.6.1 测定动态特性的时域法0362.6.2 阶跃响应测试法建模0372.6.3 一阶惯性环节参数的确定0372.6.4 有时滞的一阶惯性环节参数的确定0392.6.5 二阶惯性环节参数的确定0402.6.6 二阶时延环节参数的确定0422.7 测定动态特性的频域方法0422.8 测定动态特性的统计相关法0432.9 动态特性测试法建模举例043思考题046第3章 简单控制系统0473.1 简单过程控制系统基本概念0473.2 过程控制系统设计步骤0473.2.1 熟悉控制系统的技术要求或性能指标0473.2.2 建立控制系统的数学模型0473.2.3 确定控制方案0483.2.4 根据系统的动态特性和静态特性进行分析与综合0483.2.5 系统仿真与实验研究0483.2.6 工程设计0483.2.7 工程安装0483.2.8 控制器参数的整定0483.3 被制变量选择0483.3.1 被控变量的选择方法0493.3.2 被控变量的选择原则0493.4 控制变量的选择0503.5 执行器的选择0513.5.1 执行器的作用方式0513.5.2 调节阀的气开、气关选择0513.6 测量变送环节0523.6.1 测量变送中的滞后问题0523.6.2 测量信号的处理0533.7 控制器的选择0543.7.1 控制器的控制规律选择0543.7.2 控制器的作用方式选择0543.8 PID控制0563.8.1 比例对于控制质量的影响0573.8.2 积分对于控制质量的影响0593.8.3 微分对于控制质量的影响0613.9 控制器的参数整定0643.9.1 经验法（凑试法）0653.9.2 临界比例度法0663.9.3 衰减曲线法0683.9.4 响应曲线法0713.10 简单控制系统工程设计实例073思考题076第4章 串级控制系统0774.1 复杂控制系统基本概念0774.2 串级控制思想的提出0784.3 串级控制的基本概念0814.4 串级控制系统的特点0824.5 串级控制系统工作过程0894.5.1 扰动作用于副回路（二次扰动）—f2、f30894.5.2 扰动作用于主被控过程—f10904.5.3 扰动同时作用于副回路和主被控过程—f1、f2、f30904.6 串级控制系统的设计0904.6.1 主、副回路的设计原则0904.6.2 主、副控制器的选择0914.7 串级控制系统的参数整定0924.7.1 两步整定法：先整定副参数、后整定主参数0924.7.2 逐步整定法：先副后主，反复调节0934.7.3 一步整定法0934.8 串级控制系统在工业中的应用0934.8.1 应用于容量滞后较大的过程0934.8.2 应用于纯延时较大的过程0944.8.3 应用于变化剧烈且幅度较大的扰动过程0964.8.4 应用于非线性过程0984.9 串级控制系统的设计举例099思考题103第5章 前馈控制系统1055.1 前馈控制系统的基本概念1055.2 前馈控制原理1065.3 前馈控制与反馈控制的比较1075.3.1 前馈控制系统是开环控制系统，反馈控制系统是闭环控制系统1075.3.2 前馈控制系统中测量干扰量，反馈控制系统中测量被控变量1075.3.3 前馈控制系统需要专用调节器，反馈控制系统一般只需通用调节器1075.3.4 前馈控制系统只能克服所测量的干扰，反馈控制系统则可以克服所有干扰1075.3.5 前馈控制系统理论上可以无差，反馈控制系统必定有差1075.4 前馈控制系统的结构1085.4.1 静态前馈控制系统1085.4.2 动态前馈控制系统1095.4.3 前馈—反馈复合控制系统1095.4.4 前馈—串级复合控制系统1115.5 前馈控制系统的选用1125.6 前馈控制系统的工程整定1125.6.1 静态参数值KM的整定1135.6.2 滞后时间τ的整定1155.6.3 时间常数T1、T2的整定1155.7 前馈控制系统的工业应用实例1195.7.1 锅炉汽包水位的单冲量控制1205.7.2 锅炉汽包水位的双冲量控制1215.7.3 锅炉汽包水位的三冲量控制122思考题123第6章 大滞后补偿控制系统1256.1 大滞后补偿过程基本概念1256.2 纯滞后对象的控制问题1266.3 大滞后补偿过程常规补偿控制1276.3.1 微分先行控制方案1276.3.2 中间微分反馈控制方案1286.4 Smith预估控制1296.5 Smith预估控制注意事项132思考题132第7章 其他复杂过程控制系统1337.1 比值控制系统1337.1.1 比值控制系统的类型1337.1.2 比值控制系统的设计1357.1.3 比值控制系统的设计示例1367.2 均匀控制系统1377.3 选择性控制系统1387.3.1 选择性控制系统的类型1387.3.2 选择性控制系统设计及工业应用1407.4 分程控制系统1417.5 多变量解耦控制1457.5.1 系统的关联分析1467.5.2 解耦控制系统设计1467.5.3 减少与解除耦合的途径1477.5.4 解耦控制系统的简化设计150思考题151第8章 模糊控制1528.1 模糊控制的基本概念1528.2 模糊控制基础1538.2.1 模糊集合1548.2.2 模糊集合的基本运算1558.3 模糊控制器设计1578.3.1 模糊控制器输入变量的模糊化1578.3.2 模糊控制规则及模糊推理1598.3.3 解模糊化方法1628.4 水箱液位模糊推理系统实现1638.5 水箱液位模糊控制器设计1678.6 水箱液位模糊控制编程实现1708.7 模糊PID控制1718.8 模糊PID控制的仿真实现1728.8.1 Kp模糊规则设计1738.8.2 Ki模糊规则设计1738.8.3 Kd模糊规则设计174思考题176第9章 网络化过程控制系统1779.1 集散控制系统1779.1.1 集散控制系统产生的背景1779.1.2 集散控制系统的基本构成1799.1.3 集散控制系统的硬件结构1829.1.4 集散控制系统的软件结构1859.1.5 集散控制系统的特点1879.1.6 DCS中的先进控制技术1909.1.7 集散控制系统的发展及趋势1909.1.8 DCS技术的优点与缺点1929.2 现场总线控制系统1939.2.1 现场总线控制系统概述1939.2.2 现场总线控制系统构成1959.2.3 现场总线的通信协议和标准化1979.2.4 现场总线控制系统的特点2009.2.5 现场总线控制的发展现状2029.2.6 现场总线控制在过程控制中的应用2039.2.7 现场总线控制在过程控制中应用的注意事项2049.2.8 现场总线控制系统的不足和未来发展2059.3 现场总线控制系统FCS和集散控制系统DCS的比较2069.3.1 信号的传输方式不同2069.3.2 通信协议不同2079.3.3 DCS和FCS结构不同2079.3.4 DCS和FCS结构可靠性不同2079.3.5 DCS与FCS的成本不同208思考题210第10章
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