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简介
《普通高等学校自动化类专业新编系列教材?过程控制系统》共12章，包括概述、过程控制系统建模方法、过程控制系统设计、PID调节原理、串级控制、特殊控制方法、补偿控制、关联分析与解耦控制、模糊控制、先进过程控制方法及计算机过程控制系统、集散控制系统等。《普通高等学校自动化类专业新编系列教材?过程控制系统》可以作为普通高等学校自动化类专业本科及研究生“过程控制系统”课程的教材和教学参考书，也可作为有关工程技术人员的自学教材和参考资料。
目录
1 概述
1.1 过程控制的任务与目标
1.2 过程控制系统的组成与特点
1.2.1 过程控制系统组成
1.2.2 过程控制系统特点
1.3 过程控制系统的性能指标
1.4 过程控制的进展
1.4.1 过程控制装置的进展
1.4.2 过程控制策略与算法的进展
习题
2 过程控制系统建模方法
2.1 过程控制系统建模概念
2.1.1 建模概念
2.1.2 过程控制系统建模的两个基本方法
2.2 机理建模方法
2.2.1 单容对象的传递函数
2.2.2 具有纯延迟的单容对象特性
2.2.3 无自平衡能力的单容对象特性
2.2.4 多容对象的动态特性
2.3 测试建模方法
2.3.1 对象特性的实验测定方法
2.3.2 定动态特性的时城法
2.3.3 测定动态特性的频域法
2.3.4 测定动态特性的统计相关法
2.3.5 最小二乘法
习题
3 过程控制系统设计
3.1 过程控制系统设计步骤
3.2 确定控制变量与控制方案
3.2.1 确定控制目标
3.2.2 确定控制方案
3.3 过程控制系统硬件选择
3.3.1 控制装置
3.3.2 测量仪表和传感器的选型原则
3.4 节流元件计算
3.4.1 流量计算有关的基本概念
3.4.2 流量计类型
3.4.3 节流元件
3.5 调节阀选择
3.5.1 调节阀计算基础
3.5.2 调节阀的流量特性
3.5.3 调节阀口径计算
3.6 计算举例
3.6.1 角接取压标准孔板计算
3.6.2 蝶阀计算
习题
4 PID调节原理
4.1 PID控制概述
4.2 比例调节（P调节）
4.2.1 比例调节的动作规律和比例带
4.2.2 比例调节的特点——有差调节
4.2.3 比例带对于调节过程的影响
4.3 积分调节（I调节）
4.3.1 积分调节规律和积分速度
4.3.2 积分调节的特点——无差调节
4.3.3 积分速度对于调节过程的影响
4.4 微分调节（D调节）
4.5 比例积分微分调节（PID调节）
4.5.1 比例积分（PI）调节
4.5.2 比例微分（PD）调节
4.5.3 比例积分微分调节规律及其基本特和
4.6 数字PID控制
4.6.1 数字PID控制算法
4.6.2 改进的数字PID算法
4.7 PID调节器的参数工程整定
4.7.1 PID参数整定的基本原则
4.7.2 PID参数的工程整定方法
4.7.3 PID参数的自整定方法
4.7.4 数字PID参数的整定
4.8 智能PID控制方法
4.8.1 模糊PID控制
4.8.2 神经网络PID控制
4.8.3 专家智能自整定PID控制
习题
5 串级控制
5.1 基本概念
5.1.1 串级控制的提出
5.1.2 串级控制系统的组成
5.1.3 串级控制系统的工作过程
5.2 串级控制系统的分析与设计
5.2.1 串级控制系统的分析
5.2.2 串级控制系统的设计
5.3 串级控制系统整定方法
5.3.1 逐步逼近法
5.3.2 两步整定法
5.3.3 一步整定法
5.4 应用举例
5.4.1 克服变化剧烈和幅度大的干扰
5.4.2 克服对象的纯滞后
5.4.3 克服对象的容量滞后
5.4.4 克服对象的非线性
5.4.5 自校正设定值
习题
6 特殊控制方法
6.1 比值控制系统
6.1.1 比值控制原理
6.1.2 比值控制系统设计
6.1.3 比值控制系统整定
6.2 均匀控制系统
6.2.1 均匀控制的概念
6.2.2 均匀控制系统的结构形式
6.2.3 控制器的参数整定
6.3 分程控制系统
6.3.1 基本概念
6.3.2 分程控制的应用
6.3.3 实施中的几个问题
6.4 自动选择性控制系统
6.4.1 基本概念
6.4.2 选择性控制系统的类型
6.4.3 抗积分饱和
6.4.4 控制器选择与参数整定
6.5 应用举例
习题
7 补偿控制
7.1 补偿控制的基本原理与结构
7.2 前馈控制系统
7.2.1 前馈控制系统的概念
7.2.2 前馈控制系统的基本结构
7.3 大迟延过程系统
7.3.1 延迟对系统品质的影响
7.3.2 Smith预估器
7.3.3 大林（Dahlin）算法
习题
8 关联分析与解耦控制
8.1 控制回路间的关联
8.1.1 控制回路间的耦合
8.1.2 被控对象的典型耦合结构
8.1.3 耦合程度的分析方法
8.2 相对增益矩阵
8.2.1 相对增益矩阵的定义
8.2.2 相对增益的计算
8.2.3 第二放大系数qij的直接计算法
8.2.4 相对增益矩阵的特性
8.3 减少及消除耦合的方法
8.4 解耦控制系统设计
8.4.1 前馈补偿解耦法
8.4.2 反馈解耦法
8.4.3 对角阵解耦法
8.4.4 单位阵解耦法
习题
9 模糊控制
9.1 概述
9.1.1 模糊的基本概念
9.1.2 模糊控制系统
9.2 模糊集合的基本概念
9.2.1 模糊集合
9.2.2 模糊集的基本运算
9.3 模糊关系
9.3.1 普通关系
9.3.2 模糊关系
9.3.3 模糊变换
10 先进过程控制方法
11 计算机过程控制系统
12 集散控制系统
附录 DCS课程设计任务书
参考文献
1.1 过程控制的任务与目标
1.2 过程控制系统的组成与特点
1.2.1 过程控制系统组成
1.2.2 过程控制系统特点
1.3 过程控制系统的性能指标
1.4 过程控制的进展
1.4.1 过程控制装置的进展
1.4.2 过程控制策略与算法的进展
习题
2 过程控制系统建模方法
2.1 过程控制系统建模概念
2.1.1 建模概念
2.1.2 过程控制系统建模的两个基本方法
2.2 机理建模方法
2.2.1 单容对象的传递函数
2.2.2 具有纯延迟的单容对象特性
2.2.3 无自平衡能力的单容对象特性
2.2.4 多容对象的动态特性
2.3 测试建模方法
2.3.1 对象特性的实验测定方法
2.3.2 定动态特性的时城法
2.3.3 测定动态特性的频域法
2.3.4 测定动态特性的统计相关法
2.3.5 最小二乘法
习题
3 过程控制系统设计
3.1 过程控制系统设计步骤
3.2 确定控制变量与控制方案
3.2.1 确定控制目标
3.2.2 确定控制方案
3.3 过程控制系统硬件选择
3.3.1 控制装置
3.3.2 测量仪表和传感器的选型原则
3.4 节流元件计算
3.4.1 流量计算有关的基本概念
3.4.2 流量计类型
3.4.3 节流元件
3.5 调节阀选择
3.5.1 调节阀计算基础
3.5.2 调节阀的流量特性
3.5.3 调节阀口径计算
3.6 计算举例
3.6.1 角接取压标准孔板计算
3.6.2 蝶阀计算
习题
4 PID调节原理
4.1 PID控制概述
4.2 比例调节（P调节）
4.2.1 比例调节的动作规律和比例带
4.2.2 比例调节的特点——有差调节
4.2.3 比例带对于调节过程的影响
4.3 积分调节（I调节）
4.3.1 积分调节规律和积分速度
4.3.2 积分调节的特点——无差调节
4.3.3 积分速度对于调节过程的影响
4.4 微分调节（D调节）
4.5 比例积分微分调节（PID调节）
4.5.1 比例积分（PI）调节
4.5.2 比例微分（PD）调节
4.5.3 比例积分微分调节规律及其基本特和
4.6 数字PID控制
4.6.1 数字PID控制算法
4.6.2 改进的数字PID算法
4.7 PID调节器的参数工程整定
4.7.1 PID参数整定的基本原则
4.7.2 PID参数的工程整定方法
4.7.3 PID参数的自整定方法
4.7.4 数字PID参数的整定
4.8 智能PID控制方法
4.8.1 模糊PID控制
4.8.2 神经网络PID控制
4.8.3 专家智能自整定PID控制
习题
5 串级控制
5.1 基本概念
5.1.1 串级控制的提出
5.1.2 串级控制系统的组成
5.1.3 串级控制系统的工作过程
5.2 串级控制系统的分析与设计
5.2.1 串级控制系统的分析
5.2.2 串级控制系统的设计
5.3 串级控制系统整定方法
5.3.1 逐步逼近法
5.3.2 两步整定法
5.3.3 一步整定法
5.4 应用举例
5.4.1 克服变化剧烈和幅度大的干扰
5.4.2 克服对象的纯滞后
5.4.3 克服对象的容量滞后
5.4.4 克服对象的非线性
5.4.5 自校正设定值
习题
6 特殊控制方法
6.1 比值控制系统
6.1.1 比值控制原理
6.1.2 比值控制系统设计
6.1.3 比值控制系统整定
6.2 均匀控制系统
6.2.1 均匀控制的概念
6.2.2 均匀控制系统的结构形式
6.2.3 控制器的参数整定
6.3 分程控制系统
6.3.1 基本概念
6.3.2 分程控制的应用
6.3.3 实施中的几个问题
6.4 自动选择性控制系统
6.4.1 基本概念
6.4.2 选择性控制系统的类型
6.4.3 抗积分饱和
6.4.4 控制器选择与参数整定
6.5 应用举例
习题
7 补偿控制
7.1 补偿控制的基本原理与结构
7.2 前馈控制系统
7.2.1 前馈控制系统的概念
7.2.2 前馈控制系统的基本结构
7.3 大迟延过程系统
7.3.1 延迟对系统品质的影响
7.3.2 Smith预估器
7.3.3 大林（Dahlin）算法
习题
8 关联分析与解耦控制
8.1 控制回路间的关联
8.1.1 控制回路间的耦合
8.1.2 被控对象的典型耦合结构
8.1.3 耦合程度的分析方法
8.2 相对增益矩阵
8.2.1 相对增益矩阵的定义
8.2.2 相对增益的计算
8.2.3 第二放大系数qij的直接计算法
8.2.4 相对增益矩阵的特性
8.3 减少及消除耦合的方法
8.4 解耦控制系统设计
8.4.1 前馈补偿解耦法
8.4.2 反馈解耦法
8.4.3 对角阵解耦法
8.4.4 单位阵解耦法
习题
9 模糊控制
9.1 概述
9.1.1 模糊的基本概念
9.1.2 模糊控制系统
9.2 模糊集合的基本概念
9.2.1 模糊集合
9.2.2 模糊集的基本运算
9.3 模糊关系
9.3.1 普通关系
9.3.2 模糊关系
9.3.3 模糊变换
10 先进过程控制方法
11 计算机过程控制系统
12 集散控制系统
附录 DCS课程设计任务书
参考文献
Process control system
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