過程控制系統(tǒng)（第二版）

1 概述
1.1 過程控制的任務(wù)與目標
1.2 過程控制系統(tǒng)的組成與特點
1.2.1 過程控制系統(tǒng)組成
1.2.2 過程控制系統(tǒng)特點
1.3 過程控制系統(tǒng)的性能指標
1.4 過程控制的進展
1.4.1 過程控制裝置的進展
1.4.2 過程控制策略與算法的進展
習題
2 過程控制系統(tǒng)建模方法
2.1 過程控制系統(tǒng)建模概念
2.1.1 建模概念
2.1.2 過程控制系統(tǒng)建模的兩個基本方法
2.2 機理建模方法
2.2.1 單容對象的傳遞函數(shù)
2.2.2 具有純延遲的單容對象特性
2.2.3 無自平衡能力的單容對象特性
2.2.4 多容對象的動態(tài)特性
2.3 測試建模方法
2.3.1 對象特性的實驗測定方法
2.3.2 定動態(tài)特性的時城法
2.3.3 測定動態(tài)特性的頻域法
2.3.4 測定動態(tài)特性的統(tǒng)計相關(guān)法
2.3.5 最小二乘法
習題
3 過程控制系統(tǒng)設(shè)計
3.1 過程控制系統(tǒng)設(shè)計步驟
3.2 確定控制變量與控制方案
3.2.1 確定控制目標
3.2.2 確定控制方案
3.3 過程控制系統(tǒng)硬件選擇
3.3.1 控制裝置
3.3.2 測量儀表和傳感器的選型原則
3.4 節(jié)流元件計算
3.4.1 流量計算有關(guān)的基本概念
3.4.2 流量計類型
3.4.3 節(jié)流元件
3.5 調(diào)節(jié)閥選擇
3.5.1 調(diào)節(jié)閥計算基礎(chǔ)
3.5.2 調(diào)節(jié)閥的流量特性
3.5.3 調(diào)節(jié)閥口徑計算
3.6 計算舉例
3.6.1 角接取壓標準孔板計算
3.6.2 蝶閥計算
習題
4 PID調(diào)節(jié)原理
4.1 PID控制概述
4.2 比例調(diào)節(jié)（P調(diào)節(jié)）
4.2.1 比例調(diào)節(jié)的動作規(guī)律和比例帶
4.2.2 比例調(diào)節(jié)的特點——有差調(diào)節(jié)
4.2.3 比例帶對于調(diào)節(jié)過程的影響
4.3 積分調(diào)節(jié)（I調(diào)節(jié)）
4.3.1 積分調(diào)節(jié)規(guī)律和積分速度
4.3.2 積分調(diào)節(jié)的特點——無差調(diào)節(jié)
4.3.3 積分速度對于調(diào)節(jié)過程的影響
4.4 微分調(diào)節(jié)（D調(diào)節(jié)）
4.5 比例積分微分調(diào)節(jié)（PID調(diào)節(jié)）
4.5.1 比例積分（PI）調(diào)節(jié)
4.5.2 比例微分（PD）調(diào)節(jié)
4.5.3 比例積分微分調(diào)節(jié)規(guī)律及其基本特和
4.6 數(shù)字PID控制
4.6.1 數(shù)字PID控制算法
4.6.2 改進的數(shù)字PID算法
4.7 PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)工程整定
4.7.1 PID參數(shù)整定的基本原則
4.7.2 PID參數(shù)的工程整定方法
4.7.3 PID參數(shù)的自整定方法
4.7.4 數(shù)字PID參數(shù)的整定
4.8 智能PID控制方法
4.8.1 模糊PID控制
4.8.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制
4.8.3 專家智能自整定PID控制
習題
5 串級控制
5.1 基本概念
5.1.1 串級控制的提出
5.1.2 串級控制系統(tǒng)的組成
5.1.3 串級控制系統(tǒng)的工作過程
5.2 串級控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計
5.2.1 串級控制系統(tǒng)的分析
5.2.2 串級控制系統(tǒng)的設(shè)計
5.3 串級控制系統(tǒng)整定方法
5.3.1 逐步逼近法
5.3.2 兩步整定法
5.3.3 一步整定法
5.4 應(yīng)用舉例
5.4.1 克服變化劇烈和幅度大的干擾
5.4.2 克服對象的純滯后
5.4.3 克服對象的容量滯后
5.4.4 克服對象的非線性
5.4.5 自校正設(shè)定值
習題
6 特殊控制方法
6.1 比值控制系統(tǒng)
6.1.1 比值控制原理
6.1.2 比值控制系統(tǒng)設(shè)計
6.1.3 比值控制系統(tǒng)整定
6.2 均勻控制系統(tǒng)
6.2.1 均勻控制的概念
6.2.2 均勻控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式
6.2.3 控制器的參數(shù)整定
6.3 分程控制系統(tǒng)
6.3.1 基本概念
6.3.2 分程控制的應(yīng)用
6.3.3 實施中的幾個問題
6.4 自動選擇性控制系統(tǒng)
6.4.1 基本概念
6.4.2 選擇性控制系統(tǒng)的類型
6.4.3 抗積分飽和
6.4.4 控制器選擇與參數(shù)整定
6.5 應(yīng)用舉例
習題
7 補償控制
7.1 補償控制的基本原理與結(jié)構(gòu)
7.2 前饋控制系統(tǒng)
7.2.1 前饋控制系統(tǒng)的概念
7.2.2 前饋控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
7.3 大遲延過程系統(tǒng)
7.3.1 延遲對系統(tǒng)品質(zhì)的影響
7.3.2 Smith預估器
7.3.3 大林（Dahlin）算法
習題
8 關(guān)聯(lián)分析與解耦控制
8.1 控制回路間的關(guān)聯(lián)
8.1.1 控制回路間的耦合
8.1.2 被控對象的典型耦合結(jié)構(gòu)
8.1.3 耦合程度的分析方法
8.2 相對增益矩陣
8.2.1 相對增益矩陣的定義
8.2.2 相對增益的計算
8.2.3 第二放大系數(shù)qij的直接計算法
8.2.4 相對增益矩陣的特性
8.3 減少及消除耦合的方法
8.4 解耦控制系統(tǒng)設(shè)計
8.4.1 前饋補償解耦法
8.4.2 反饋解耦法
8.4.3 對角陣解耦法
8.4.4 單位陣解耦法
習題
9 模糊控制
9.1 概述
9.1.1 模糊的基本概念
9.1.2 模糊控制系統(tǒng)
9.2 模糊集合的基本概念
9.2.1 模糊集合
9.2.2 模糊集的基本運算
9.3 模糊關(guān)系
9.3.1 普通關(guān)系
9.3.2 模糊關(guān)系
9.3.3 模糊變換
10 先進過程控制方法
11 計算機過程控制系統(tǒng)
12 集散控制系統(tǒng)
附錄 DCS課程設(shè)計任務(wù)書
參考文獻