控制系统分析与设计：过程控制系统（第2版）

第1章绪论

1．1过程控制系统的组成和分类

1．1．1过程控制系统的组成

1．1．2过程控制系统的分类

1．2过程控制系统的特点

1．3过程控制系统的发展简况

1．4过程控制系统的控制质量指标

本章小结

思考题与习题

第2章过程参数的检测及控制仪表

2．1测量的概念和测量方法

2．2测量误差与仪表的精度等级

2．2．1测量误差的分类

2．2．2仪表的基本误差、精度等级及分度标准

2．2．3检测仪表的组成及分类

2．3温度测量仪表

2．3．1温度的概念

2．3．2工业常用接触式测温仪表

2．3．3非接触式测温仪表

2．3．4电动显示仪表

2．3．5温度仪表的工程应用与选型原则

2．4压力、压差和物位测量

2．4．1压力、压差测量

2．4．2物位测量

2．5流量测量仪表

2．5．1概述

2．5．2差压式流量计

2．5．3容积式流量计

2．5．4涡轮流量计

2．5．5涡街流量计

2．5．6靶式流量计

2．5．7转子流量计

2．5．8电磁流量计

2．5．9超声流量计

2．6成分分析仪表

2．6．1氧化锆氧分析仪

2．6．2红外线气体分析器

2．7过程控制仪表

2．7．1概述

2．7．2过程控制仪表的常见应用问题

本章小结

思考题与习题

控制系统分析与设计——过程控制系统（第2版）

第3章被控过程的数学模型

3．1概述

3．1．1单变量与多变量的被控过程

3．1．2自衡过程和无自衡过程

3．1．3被控过程数学模型的表示方法

3．2被控过程的机理建模

3．2．1建立自衡过程的数学模型

3．2．2建立无自衡过程的数学模型

3．3被控过程的实验建模

3．3．1测取阶跃响应曲线

3．3．2测取矩形脉冲响应曲线

3．3．3由阶跃响应曲线辨识被控过程的模型

3．4基于神经网络的数据建模

3．4．1人工神经元和人工神经网络

3．4．2典型神经网络

3．4．3基于RBF神经网络的数据建模方法

3．5数据与机理相结合的建模方法

本章小结

思考题与习题

第4章常规控制系统

4．1单回路控制系统

4．1．1概述

4．1．2被控参数与控制参数的选择原则

4．1．3调节阀(执行器)的选择

4．1．4控制器的选择

4．1．5控制器的参数整定

4．2串级控制系统

4．2．1概述

4．2．2串级控制系统的特点

4．2．3串级控制系统的设计

4．2．4串级控制系统的应用

4．2．5串级控制系统控制器参数的整定

4．3前馈控制系统

4．3．1概述

4．3．2前馈控制系统的结构形式

4．3．3前馈控制系统的设计与参数整定

4．3．4前馈控制系统的应用

4．4比值控制系统

4．4．1概述

4．4．2比值控制方案

4．4．3比值控制系统的设计

4．4．4比值控制系统的方案及参数整定

4．5工程应用实例

4．5．1单回路控制系统应用实例

4．5．2串级控制系统实例分析

4．5．3前馈控制系统应用举例

4．5．4比值控制系统应用举例

本章小结

思考题与习题

第5章多变量过程控制系统

5．1概述

5．1．1系统的耦合与解耦

5．1．2多变量系统中普遍存在的耦合现象

5．2相对增益

5．3解耦设计方法

5．3．1对角矩阵解耦法

5．3．2单位矩阵解耦法

5．3．3前馈补偿解耦法

5．3．4具有纯滞后耦合对象的解耦方法

5．3．5具有大滞后耦合对象的解耦方法

5．4解耦控制系统在实现过程中存在的问题

5．4．1解耦控制系统的稳定性问题

5．4．2解耦网络模型的简化

本章小结

思考题与习题

第6章推理控制

6．1概述

6．2推理控制系统

6．2．1问题的提出

6．2．2推理控制系统的组成

6．2．3推理控制器的设计

6．2．4推理反馈控制系统

6．3模型误差对系统性能的影响

6．3．1扰动通道模型误差的影响

6．3．2控制通道模型误差的影响

6．4输出可测条件下的推理控制

6．4．1系统构成

6．4．2模型误差对系统性能的影响

6．5多变量推理控制系统

6．5．1多变量推理控制系统的基本结构

6．5．2多变量推理控制器的V规范型结构

6．5．3带时间滞后多变量系统的V规范型推理控制器设计

6．5．4滤波矩阵的选择

6．6推理控制系统应用实例

6．6．1精馏塔塔顶丁烷浓度的推理控制

6．6．2脱木素反应的推理控制

本章小结

思考题与习题

第7章预测控制

7．1概述

7．2预测控制的基本原理

7．3模型算法控制

7．3．1预测模型

7．3．2模型校正

7．3．3参考轨迹

7．3．4滚动优化

7．4动态矩阵控制的基本原理

7．4．1预测模型

7．4．2反馈校正

7．4．3滚动优化

7．4．4动态矩阵控制的基本算法

7．4．5动态矩阵控制的性能分析

7．5广义预测控制的基本原理

7．5．1预测模型

7．5．2预测模型参数的求取

7．5．3滚动优化

7．5．4反馈校正

7．5．5广义预测控制的稳定性

7．6面向实际应用中的预测控制

7．6．1前馈反馈预测控制

7．6．2串级预测控制

本章小结

思考题与习题

第8章过程优化

8．1概述

8．1．1基本概念

8．1．2过程优化的主要工作

8．2过程优化模型

8．2．1目标函数

8．2．2决策变量

8．2．3约束条件

8．2．4过程优化模型的建立

8．3过程优化模型的求解

8．3．1优化算法的选择

8．3．2遗传算法

8．3．3过程优化控制的结构

8．4大工业过程稳态优化

8．4．1大工业过程稳态优化问题的引入

8．4．2大工业过程稳态优化问题的数学描述

8．4．3三种基本协调方法

8．5过程优化实例

8．5．1常压蒸馏过程优化

8．5．2发酵过程补料优化

本章小结

思考题与习题

第9章过程控制系统实例

9．1发酵过程的自动控制

9．1．1发酵过程及其数学模型

9．1．2发酵过程的控制

9．2化学反应过程控制

9．2．1化学反应过程概述

9．2．2反应器的控制方案

9．3加热炉过程的控制

9．3．1概述

9．3．2控制系统分析

9．3．3基础控制回路原理

9．3．4过程优化控制

9．4锅炉过程的控制

9．4．1概述

9．4．2控制系统分析

9．4．3基础控制回路原理

9．4．4工业锅炉的优化控制分析与设计

参考文献