工业生产过程控制

绪论

习题和思考题

1　简单控制系统

1.1　控制系统组成和控制性能指标

1.1.1　控制系统的组成

1.1.2　控制系统的控制性能指标

1.2　过程动态特性和建立过程的动态模型

1.2.1　过程动态特性

1.2.2　过程动态模型的建立

1.3　检测变送环节

1.3.1　检测变送环节的性能

1.3.2　检测变送信号的处理

1.4　执行器环节

1.4.1　执行器概述

1.4.2　流量特性

1.4.3　控制阀流量特性的选择

1.4.4　阀门定位器的正确使用

1.4.5　其他执行器

1.5　控制器的控制算法

1.5.1　模拟PID控制算法

1.5.2　数字PID控制算法

1.5.3　开关控制

1.5.4　与PID控制密切相关的几类控制算法

1.6　控制器参数整定和控制系统投运

1.6.1　控制器参数整定原则

1.6.2　控制器参数整定方法

1.6.3　控制系统的投运和维护

习题和思考题

2　常用复杂控制系统

2.1　串级控制系统

2.1.1　基本原理、结构和性能分析

2.1.2　串级控制系统设计和工程应用中的问题

2.2　均匀控制系统

2.2.1　基本原理和结构

2.2.2　控制器参数整定

2.3　前馈控制系统

2.3.1　基本原理、结构和性能分析

2.3.2　前馈控制系统设计和工程应用中的问题

2.4　比值控制系统

2.4.1　基本原理、结构和性能分析

2.4.2　控制方案分析

2.4.3　比值控制系统设计和工程应用中的问题

2.5　分程控制系统

2.5.1　基本原理、结构和性能分析

2.5.2　分程控制系统设计和工程应用中的问题

2.6　选择性控制系统

2.6.1　基本原理、结构和性能分析

2.6.2　选择性控制系统设计和工程应用中的问题

2.6.3　选择性控制系统与其他控制系统的结合

2.7　双重控制系统

2.7.1　基本原理、结构和性能分析

2.7.2　双重控制系统设计和工程应用中的问题

2.8　基于模型计算的控制系统

2.8.1　根据模型计算测量值的控制系统

2.8.2　根据模型计算设定值的控制系统

2.8.3　非线性控制

习题和思考题

3　先进控制系统

4　流体输送设备的控制

5　传热设备的控制

6　精馏塔的控制

7　化学反应器的控制

8　典型工业生产过程的控制

附录　管道仪表流程图的设计符号

参考文献

本书讨论过程控制系统的结构、原理、特点、适用场合、系统分析和应用等问题,并与工艺设备和工业生产过程中控制系统的应用结合。本书理论与实际结合，所附光盘提供CAI课件，可用于网络教育和供学生自学。在第一版基础上，本书增补了近年来控制工程领域的新成果。 本书共分8章。分别按控制结构、工业过程设备、工业生产过程三部分进行讨论。第一部分内容涉及简单控制系统各组成环节的分析和相互影响；常见的串级控制、均匀控制、比值控制、前馈控制、分程控制、选择性控制、双重控制和基于模型计算的控制系统等复杂控制系统；先进控制系统，包括预测控制、解耦控制、软测量和推断控制、自适应和鲁棒控制、时滞补偿控制、智能控制、监督控制、故障检测诊断和容错控制及综合自动化等。第二部分以工业过程设备为主线，分析和讨论不同类型工业设备的控制，包括流体输送设备、传热设备、精馏塔和化学反应器的控制。第三部分按工业生产过程分类，分别对合成氨过程、间歇过程、常减压过程、催化裂化过程、乙烯过程、聚合过程、生物发酵过程、制浆造纸过程和冶金过程的控制进行分析。针对特定的工业生产过程，分析各自的特点，并提出相应控制方案。 本书可作为自动化、测控技术与仪器及相关专业本科生和研究生的教材，亦可供工业生产过程控制领域的工程技术人员和设计部门的工程技术人员参考。