过程控制系统
出版时间:
2021-06
版次:
1
ISBN:
9787568298148
定价:
72.00
装帧:
平装
开本:
16开
页数:
264页
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-
本书全面地论述了过程控制系统的要求、组成、性能指标和发展；工业生产过程数学模型的一般表示形式和建模方法；控制系统常用仪器仪表的选型和应用；控制器的调节规律、选型与参数整定；简单控制系统的结构、特点、分析、设计和调试等；数字化控制系统的采样、数据处理、基本PID及改进算法的数字化实现；常用的复杂控制系统，如串级控制、前馈控制、比值控制、均匀控制、分程控制等系统的结构、分析、设计和实施等；多变量解耦控制系统的分析和解耦设计方法；典型的工业过程控制。本书强调理论与实际的结合，重在培养学生分析问题和解决问题的能力。
本书可作为高等院校自动化和电子信息类等相关专业研究生和本科生的教材，也可供从事自动控制研究、设计和应用的技术人员参考。 第1章 绪论
1.1 过程控制系统的组成与特点
1.1.1 过程控制系统的组成
1.1.2 过程控制系统的特点
1.2 过程控制的任务及要求
1.3 过程控制系统的分类及控制性能指标
1.3.1 过程控制系统的分类
1.3.2 过程控制系统的控制性能指标
1.4 过程控制系统的发展阶段与发展趋势
1.4.1 过程控制系统的发展阶段
1.4.2 过程控制系统的发展趋势
1.5 本章小结
习题
第2章 被控对象的数学模型
2.1 被控对象的动态特性
2.1.1 基本概念
2.1.2 典型被控对象的动态特性
2.1.3 被控对象动态特性的特点
2.2 被控对象数学模型及其建立方法
2.2.1 被控对象数学模型的表达形式及要求
2.2.2 被控对象数学模型建立方法
2.3 机理法建模
2.3.1 机理法建模的一般步骤
2.3.2 单容对象的数学模型建立
2.3.3 双容对象的数学模型建立
2.4 实验法建模
2.4.1 对象特性的实验测定方法
2.4.2 测定动态特性的时域法
2.4.3 测定动态特性的频域法
2.5 本章小结
习题
第3章 过程控制系统中常用的仪器仪表
3.1 检测变送仪表的基本组成及性能指标
3.1.1 检测变送仪表的基本概念、组成及信号传输
3.1.2 检测变送仪表的基本性能指标及测量信号的处理
3.2 常用检测变送仪表
3.2.1 温度测量仪表
3.2.2 压力测量仪表
3.2.3 流量测量仪表
3.2.4 液位测量仪表
3.3 软测量技术
3.3.1 建立软测量模型的主要技术流程
3.3.2 基于机理分析的建模方法
3.3.3 基于数据的建模方法
3.4 执行器
3.4.1 电动调节阀
3.4.2 气动调节阀
3.4.3 调节阀的流通能力
3.4.4 调节阀的结构特性和流量特性
3.4.5 调节阀的选择
3.4.6 变频器
3.5 本章小结
习题
第4章 PID控制算法
4.1 概述
4.2 比例（P）控制
4.2.1 比例控制的调节规律及比例带
4.2.2 比例控制的特点
4.2.3 比例增益对控制过程的影响
4.3 比例积分（PI）控制
4.3.1 积分控制的调节规律
4.3.2 比例积分控制的调节规律
4.3.3 积分饱和现象与抗积分饱和的措施
4.4 比例积分微分（PID）控制
4.4.1 微分控制的调节规律
4.4.2 比例微分控制的调节规律
4.4.3 比例微分控制的特点
4.4.4 比例积分微分控制的调节规律
4.5 本章小结
习题
第5章 单回路控制系统设计及PID参数整定
5.1 单回路控制系统设计
5.1.1 单回路控制系统组成
5.1.2 过程控制系统设计的步骤
5.1.3 过程特性参数对控制性能指标的影响
5.1.4 被控变量和操作变量的选择
5.1.5 控制器的选型
5.2 单回路PID控制的工程整定方法
5.2.1 控制器参数整定的基本要求
5.2.2 动态特性参数法
5.2.3 改进的齐格勒-尼科尔斯（RZN）方法
5.2.4 稳定边界法
5.2.5 衰减曲线法
5.2.6 PID控制器的现场试凑法整定
5.2.7 PID控制器参数整定计算
5.2.8 PID控制器参数的自整定
5.3 控制系统的投运
5.4 本章小结
习题
第6章 数字PID控制及实现技术
6.1 数字PID控制系统基础知识
6.1.1 数字控制系统的组成
6.1.2 数字控制系统的基础知识
6.1.3 数字滤波
6.1.4 数据处理
6.2 数字PID控制算法
6.2.1 基本PID控制算法
6.2.2 改进的PID控制算法
6.3 数字PID控制器参数整定
6.4 数字PID控制常用的工程实现技术
6.4.1 数字PID控制器的手动/自动无扰动切换
6.4.2 数字PID控制器的抗积分饱和措施
6.5 本章小结
习题
第7章 串级控制系统
7.1 串级控制系统的基本概念
7.1.1 串级控制的提出
7.1.2 串级控制系统的组成
7.1.3 串级控制系统的工作过程
7.2 串级控制系统的分析
7.2.1 增强系统的抗扰动能力
7.2.2 改善被控对象的动态特性
7.2.3 对负荷变化有一定的自适应能力
7.3 串级控制系统的设计
7.3.1 副回路的选择
7.3.2 主、副回路工作频率的选择
7.3.3 主、副控制器的选型
7.4 控制器的整定方法
7.4.1 逐步逼近法
7.4.2 二步整定法
7.4.3 一步整定法
7.5 串级控制系统的投运
7.6 本章小结
习题
第8章 前馈控制系统
8.1 概述
8.2 前馈控制系统的结构
8.2.1 前馈控制的概念
8.2.2 前馈控制系统的结构
8.3 前馈控制系统的设计
8.4 前馈控制系统的整定
8.5 前馈-反馈控制系统设计案例
8.6 本章小结
习题
第9章 特殊控制系统
9.1 比值控制系统
9.1.1 比值控制系统的原理和类型
9.1.2 比值控制系统的类型
9.1.3 比值系数的计算
9.1.4 比值控制系统的设计
-
内容简介:
本书全面地论述了过程控制系统的要求、组成、性能指标和发展；工业生产过程数学模型的一般表示形式和建模方法；控制系统常用仪器仪表的选型和应用；控制器的调节规律、选型与参数整定；简单控制系统的结构、特点、分析、设计和调试等；数字化控制系统的采样、数据处理、基本PID及改进算法的数字化实现；常用的复杂控制系统，如串级控制、前馈控制、比值控制、均匀控制、分程控制等系统的结构、分析、设计和实施等；多变量解耦控制系统的分析和解耦设计方法；典型的工业过程控制。本书强调理论与实际的结合，重在培养学生分析问题和解决问题的能力。
本书可作为高等院校自动化和电子信息类等相关专业研究生和本科生的教材，也可供从事自动控制研究、设计和应用的技术人员参考。
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目录:
第1章 绪论
1.1 过程控制系统的组成与特点
1.1.1 过程控制系统的组成
1.1.2 过程控制系统的特点
1.2 过程控制的任务及要求
1.3 过程控制系统的分类及控制性能指标
1.3.1 过程控制系统的分类
1.3.2 过程控制系统的控制性能指标
1.4 过程控制系统的发展阶段与发展趋势
1.4.1 过程控制系统的发展阶段
1.4.2 过程控制系统的发展趋势
1.5 本章小结
习题
第2章 被控对象的数学模型
2.1 被控对象的动态特性
2.1.1 基本概念
2.1.2 典型被控对象的动态特性
2.1.3 被控对象动态特性的特点
2.2 被控对象数学模型及其建立方法
2.2.1 被控对象数学模型的表达形式及要求
2.2.2 被控对象数学模型建立方法
2.3 机理法建模
2.3.1 机理法建模的一般步骤
2.3.2 单容对象的数学模型建立
2.3.3 双容对象的数学模型建立
2.4 实验法建模
2.4.1 对象特性的实验测定方法
2.4.2 测定动态特性的时域法
2.4.3 测定动态特性的频域法
2.5 本章小结
习题
第3章 过程控制系统中常用的仪器仪表
3.1 检测变送仪表的基本组成及性能指标
3.1.1 检测变送仪表的基本概念、组成及信号传输
3.1.2 检测变送仪表的基本性能指标及测量信号的处理
3.2 常用检测变送仪表
3.2.1 温度测量仪表
3.2.2 压力测量仪表
3.2.3 流量测量仪表
3.2.4 液位测量仪表
3.3 软测量技术
3.3.1 建立软测量模型的主要技术流程
3.3.2 基于机理分析的建模方法
3.3.3 基于数据的建模方法
3.4 执行器
3.4.1 电动调节阀
3.4.2 气动调节阀
3.4.3 调节阀的流通能力
3.4.4 调节阀的结构特性和流量特性
3.4.5 调节阀的选择
3.4.6 变频器
3.5 本章小结
习题
第4章 PID控制算法
4.1 概述
4.2 比例（P）控制
4.2.1 比例控制的调节规律及比例带
4.2.2 比例控制的特点
4.2.3 比例增益对控制过程的影响
4.3 比例积分（PI）控制
4.3.1 积分控制的调节规律
4.3.2 比例积分控制的调节规律
4.3.3 积分饱和现象与抗积分饱和的措施
4.4 比例积分微分（PID）控制
4.4.1 微分控制的调节规律
4.4.2 比例微分控制的调节规律
4.4.3 比例微分控制的特点
4.4.4 比例积分微分控制的调节规律
4.5 本章小结
习题
第5章 单回路控制系统设计及PID参数整定
5.1 单回路控制系统设计
5.1.1 单回路控制系统组成
5.1.2 过程控制系统设计的步骤
5.1.3 过程特性参数对控制性能指标的影响
5.1.4 被控变量和操作变量的选择
5.1.5 控制器的选型
5.2 单回路PID控制的工程整定方法
5.2.1 控制器参数整定的基本要求
5.2.2 动态特性参数法
5.2.3 改进的齐格勒-尼科尔斯（RZN）方法
5.2.4 稳定边界法
5.2.5 衰减曲线法
5.2.6 PID控制器的现场试凑法整定
5.2.7 PID控制器参数整定计算
5.2.8 PID控制器参数的自整定
5.3 控制系统的投运
5.4 本章小结
习题
第6章 数字PID控制及实现技术
6.1 数字PID控制系统基础知识
6.1.1 数字控制系统的组成
6.1.2 数字控制系统的基础知识
6.1.3 数字滤波
6.1.4 数据处理
6.2 数字PID控制算法
6.2.1 基本PID控制算法
6.2.2 改进的PID控制算法
6.3 数字PID控制器参数整定
6.4 数字PID控制常用的工程实现技术
6.4.1 数字PID控制器的手动/自动无扰动切换
6.4.2 数字PID控制器的抗积分饱和措施
6.5 本章小结
习题
第7章 串级控制系统
7.1 串级控制系统的基本概念
7.1.1 串级控制的提出
7.1.2 串级控制系统的组成
7.1.3 串级控制系统的工作过程
7.2 串级控制系统的分析
7.2.1 增强系统的抗扰动能力
7.2.2 改善被控对象的动态特性
7.2.3 对负荷变化有一定的自适应能力
7.3 串级控制系统的设计
7.3.1 副回路的选择
7.3.2 主、副回路工作频率的选择
7.3.3 主、副控制器的选型
7.4 控制器的整定方法
7.4.1 逐步逼近法
7.4.2 二步整定法
7.4.3 一步整定法
7.5 串级控制系统的投运
7.6 本章小结
习题
第8章 前馈控制系统
8.1 概述
8.2 前馈控制系统的结构
8.2.1 前馈控制的概念
8.2.2 前馈控制系统的结构
8.3 前馈控制系统的设计
8.4 前馈控制系统的整定
8.5 前馈-反馈控制系统设计案例
8.6 本章小结
习题
第9章 特殊控制系统
9.1 比值控制系统
9.1.1 比值控制系统的原理和类型
9.1.2 比值控制系统的类型
9.1.3 比值系数的计算
9.1.4 比值控制系统的设计
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