過程控制工程（高等學(xué)校教材）

第一篇 基本過程控制系統(tǒng)
第1章 單回路反饋控制系統(tǒng)
1．1單回路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成
1．2被控變量的選擇
1．3對象特性對控制質(zhì)量的影響及控制變量的選擇
1．3．1干擾通道特性對控制質(zhì)量的影響
1．3．2控制通道特性對控制質(zhì)量的影響
1．3．3控制變量的選擇
1．4控制閥的選擇
1．4．1控制閥口徑大小的選擇
1．4．2控制閥氣開、氣閉形式的選擇
1．4．3控制閥流量特性的選擇
1．4．4控制閥結(jié)構(gòu)形式的選擇
1．4．5閥門定位器的選用
1．5測量、傳送滯后對控制質(zhì)量的影響及其克服辦法
1．5．1測量滯后的影響
1．5．2信號傳送滯后的影響
1．5．3克服測量、傳送滯后的辦法
1．6控制器參數(shù)對系統(tǒng)控制質(zhì)量的影響及控制規(guī)律的選擇
1．6．1控制器參數(shù)對系統(tǒng)靜態(tài)誤差的影響
1．6．2控制器參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)誤差的影響
1．6．3控制規(guī)律的選擇
1．7系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)及其消除方法
1．7．1系統(tǒng)關(guān)聯(lián)及其影響
1．7．2分析系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的方法
1．7．3削弱或消除系統(tǒng)間關(guān)聯(lián)的方法
1．8單回路系統(tǒng)的投運(yùn)和整定
1．8．1控制系統(tǒng)的投運(yùn)
1．8．2控制系統(tǒng)的整定
本章附錄
實(shí)驗(yàn)一單回路控制系統(tǒng)組成實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二單回路控制系統(tǒng)的投運(yùn)和整定
實(shí)驗(yàn)三單回路控制系統(tǒng)的質(zhì)量研究
本章思考題及習(xí)題
第2章 串級控制系統(tǒng)
2．1概述
2．2串級控制系統(tǒng)的實(shí)施
2．2．1用電動Ⅲ型、Ⅱ型儀表構(gòu)成串級控制方案
2．2．2串級控制系統(tǒng)的實(shí)施
2．3串級控制系統(tǒng)的投運(yùn)和整定
2．3．1串級控制系統(tǒng)的投運(yùn)
2．3．2串級控制系統(tǒng)的工程整定方法
2．4串級控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
2．5串級控制系統(tǒng)副回路的設(shè)計
本章附錄
實(shí)驗(yàn)一串級控制系統(tǒng)組成實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二串級控制系統(tǒng)的投運(yùn)和整定
實(shí)驗(yàn)三串級控制系統(tǒng)主、副環(huán)抗干擾能力的比較
實(shí)驗(yàn)四串級控制系統(tǒng)與單回路控制系統(tǒng)質(zhì)量的比較
本章思考題及習(xí)題
第3章 比值控制系統(tǒng)
3．1概述
3．2比值控制系統(tǒng)的類型
3．2．1開環(huán)比值控制系統(tǒng)
3．2．2單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)
3．2．3雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)
3．2．4其他類型的比值控制系統(tǒng)
3．3比值系數(shù)的計算
3．3．1流量與測量信號成線性關(guān)系時的計算
3．3．2流量與測量信號成非線性關(guān)系時的計算
3．4比值控制方案的實(shí)施
3．4．1兩類實(shí)施方案
3．4．2比值控制方案實(shí)施舉例
3．4．3比值控制系統(tǒng)中非線性環(huán)節(jié)的影響
3．4．4比值控制系統(tǒng)中的信號匹配問題
3．5比值控制系統(tǒng)的投運(yùn)與整定
3．6比值控制系統(tǒng)的其他問題
3．6．1流量測量中的壓力、溫度的校正
3．6．2主、副流量的動態(tài)比值問題
3．6．3具有邏輯規(guī)律的比值控制
3．6．4副流量供料不足時的自動配比
3．6．5主動量與從動量的選擇
本章附錄比值控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
本章思考題及習(xí)題
第4章 均勻控制系統(tǒng)
4．1均勻控制問題
4．2均勻控制方案
4．2．1常用的幾種結(jié)構(gòu)形式
4．2．2控制規(guī)律的選擇
4．2．3參數(shù)整定
4．3均勻控制系統(tǒng)的理論分析
4．4其他需要說明的問題
4．4．1氣體壓力與流量的均勻控制
4．4．2實(shí)現(xiàn)均勻控制的其他方法
本章附錄均勻控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)(選做)
本章思考題及習(xí)題
第5章 前饋控制系統(tǒng)
5．1前饋控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
5．2前饋控制系統(tǒng)的幾種主要結(jié)構(gòu)形式
5．2．1單純的前饋控制系統(tǒng)
5．2．2前饋一反饋控制系統(tǒng)
5．2．3前饋一串級控制系統(tǒng)
5．3前饋控制規(guī)律的實(shí)施
5．4前饋控制系統(tǒng)的應(yīng)用
5．5前饋控制系統(tǒng)的參數(shù)整定
5．5．1K1的整定
5．5．2T1、T2的整定
5．6多變量前饋控制
5．6．1由工藝機(jī)理建立多變量前饋控制模型
5．6．2以線性疊加為基礎(chǔ)建立多變量前饋控制方程
5．6．3多輸入～多輸出的多變量前饋控制系統(tǒng)
本章附錄前饋控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
本章思考題及習(xí)題
第6章 選擇性控制系統(tǒng)
6．1概述
6．2選擇性控制系統(tǒng)的類型及應(yīng)用
6．2．1開關(guān)型選擇性控制系統(tǒng)
6．2．2連續(xù)型選擇性控制系統(tǒng)
6．2．3混合型選擇性控制系統(tǒng)
6．3選擇性控制系統(tǒng)的設(shè)計
6．4積分飽和及其防止措施
6．4．1積分飽和的產(chǎn)生及其危害性
6．4．2抗積分飽和措施
本章附錄選擇性控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
本章思考題及習(xí)題
第7章 分程及閥位控制系統(tǒng)
7．1分程控制系統(tǒng)
7．1．1概述
7．1．2分程控制的應(yīng)用場合
7．1．3分程控制系統(tǒng)控制器參數(shù)的整定
7．1．4分程閥總流量特性的改善
7．2閥位控制系統(tǒng)
7．2．1概述
7．2．2閥位控制系統(tǒng)的應(yīng)用
7．2．3閥位控制系統(tǒng)的設(shè)計及整定
本章附錄分程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
本章思考題及習(xí)題
第二篇 先進(jìn)控制系統(tǒng)
第8章 非線性控制系統(tǒng)
8．1線性過程的非線性控制
8．1．1液位的非線性控制
8．1．2線性過程的其他非線性控制
8．2非線性過程的非線性控制
8．2．1pH控制過程的非線性控制
8．2．2反應(yīng)器的非線性控制
8．2．3人工智能在非線性控制中的應(yīng)用
8．3位式控制
8．3．1位式控制的改進(jìn)及其發(fā)展
8．3．2Bang—Bang控制
本章思考題及習(xí)題
第9章 純滯后補(bǔ)償控制系統(tǒng)
9．1純滯后補(bǔ)償原理
9．2純滯后補(bǔ)償控制的效果
9．3史密斯補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn)
本章思考題及習(xí)題
第10章 解耦控制系統(tǒng)
10．1關(guān)聯(lián)系統(tǒng)解耦條件
10．2解耦控制方案
10．3解耦控制應(yīng)用實(shí)例
本章思考題及習(xí)題
第11章 按計算指標(biāo)及推斷控制系統(tǒng)
11．1按計算指標(biāo)的控制系統(tǒng)
11．2推斷控制系統(tǒng)
本章思考題及習(xí)題
第12章 按z變換設(shè)計的控制系統(tǒng)
12．1最小拍控制算法
12．2大林(Dahlin)控制算法
12．3采樣控制系統(tǒng)
本章思考題及習(xí)題
第13章 模型預(yù)測控制
13．1模型算法控制(MAC)
13．2動態(tài)矩陣控制
本章思考題及習(xí)題
第14章 其他新型控制方法
14．1最優(yōu)控制系統(tǒng)
14．1．1最優(yōu)控制問題的描述
14．1．2最優(yōu)控制的常用求解方法
14．1．3最優(yōu)控制的實(shí)現(xiàn)
14．2自適應(yīng)控制
14．2．1程序自適應(yīng)
14．2．2自校正控制
14．2．3模型參考自適應(yīng)
14．3多變量現(xiàn)代頻域方法
14．3．1逆奈奎斯特陣列法(INA)
14．3．2特征軌跡法
本章思考題及習(xí)題
第三篇 過程控制工程
第15章 流體輸送設(shè)備的控制
15．1泵的常規(guī)控制
15．1．1離心泵的控制方案
15．1．2容積式泵的控制方案
15．2壓縮機(jī)的常規(guī)控制方案
15．3離心式壓縮機(jī)的防喘振控制
15．3．1喘振現(xiàn)象及原因
15．3．2防喘振控制系統(tǒng)
15．3．3壓縮機(jī)串、并聯(lián)運(yùn)行及防喘振控制
15．4長輸管線的控制
本章思考題及習(xí)題
第16章 傳熱設(shè)備的控制
16．1概述
16．1．1傳熱設(shè)備的類型
16．1．2傳熱設(shè)備的控制要求
16．2傳熱設(shè)備的特性
16．2．1傳熱設(shè)備的靜態(tài)特性
16．2．2傳熱設(shè)備的動態(tài)特性
16．3一般傳熱設(shè)備的控制
16．3．1換熱器的控制
16．3．2蒸汽加熱器的控制
16．3．3冷凝冷卻器的控制
16．4鍋爐設(shè)備的控制
16．4．1概述
16．4．2鍋爐汽包水位的控制
16．4．3蒸汽過熱系統(tǒng)的控制
16．4．4鍋爐燃燒過程的控制
16．5加熱爐的控制
16．5．1采用壓力平衡式控制閥(浮動閥)的控制
16．5．2特殊溫度一流量串級控制系統(tǒng)
16．6蒸發(fā)器的控制
16．6．1蒸發(fā)器產(chǎn)品濃度的控制
16．6．2蒸發(fā)器其他相關(guān)參數(shù)的控制
本章思考題及習(xí)題
第17章 精餾塔的控制
17．1概述
17．1．1精餾原理
17．1．2精餾塔的主要干擾因素
17．1．3精餾塔的控制要求
17．2精餾塔的特性
17．2．1精餾塔的靜態(tài)特性
17．2．2精餾塔的動態(tài)特性
17．3精餾塔被控變量的選擇
17．3．1采用產(chǎn)品成分作為直接質(zhì)量指標(biāo)
17．3．2采用溫度作為間接質(zhì)量指標(biāo)
17．3．3用壓力補(bǔ)償?shù)臏囟葏?shù)作為間接指標(biāo)
17．4精餾塔的整體控制方案
17．4．1傳統(tǒng)的物料平衡控制
17．4．2質(zhì)量指標(biāo)反饋控制
17．4．3按兩端質(zhì)量指標(biāo)控制
17．4．4串級、均勻、比值、前饋等控制系統(tǒng)在精餾塔中的應(yīng)用
17．4．5精餾塔塔壓的控制
17．5精餾塔的新型控制方案
17．5．1內(nèi)回流、熱焓控制
17．5．2解耦控制
17．5．3推斷控制
17．5．4精餾塔的節(jié)能控制
17．5．5精餾塔的最優(yōu)控制
本章思考題及習(xí)題
第18章 化學(xué)反應(yīng)器的控制
18．1概述
18．1．1化學(xué)反應(yīng)的一些基本概念
18．1．2化學(xué)反應(yīng)器的類型
18．1．3化學(xué)反應(yīng)器的控制要求
18．2反應(yīng)器的特性
18．3反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性分析
18．3．1反應(yīng)器靜態(tài)工作點(diǎn)的熱穩(wěn)定性
18．3．2開環(huán)不穩(wěn)定。閉環(huán)穩(wěn)定的條件
18．4反應(yīng)器的基本控制方案
18．4．1反應(yīng)器的溫度控制
18．4．2反應(yīng)器的進(jìn)料流量控制
18．4．3反應(yīng)器的壓力控制
18．5反應(yīng)器的新型控制方案
18．5．1聚合釜的溫度一壓力串級控制系統(tǒng)
18．5．2具有壓力補(bǔ)償?shù)姆磻?yīng)釜溫度控制
18．5．3變換爐的最優(yōu)控制
18．5．4連續(xù)攪拌槽反應(yīng)器的自適應(yīng)控制
本章思考題及習(xí)題
附錄實(shí)驗(yàn)裝置介紹
參考文獻(xiàn)