过程控制系统与仪表第2版
出版时间:
2020-09
ISBN:
9787111648819
-
本书为普通高等教育“十一五”规划教材，并入选“十三五”国家重点出版物出版规划项目。
本书针对自动化仪表与过程控制*新技术与工程应用，深入分析了过程控制常用（温度、压力、流量、液位、成分）检测仪表、控制仪表、执行器、本安防爆系统的工作原理；讨论了过程动态特性数学建模方法、单回路控制系统设计与参数整定，以及复杂（如串级、前馈、比值、均匀、分程、选择、大延迟补偿、解耦、双重等）控制系统的工作原理与设计方法；简要介绍了先进控制技术(自适应控制、预测控制、模糊控制、推理控制、专家控制、仿人控制)的相关知识；对DDC系统、DCS及PLC在过程控制中的应用进行了较为系统的论述，简单介绍了现场总线技术、控制系统网络的现状及发展趋势。*后对两个典型过程控制系统的工程实例进行了深入分析。全书共10章，每章均附有思考题与习题。
本书可作为自动化专业及石化、电力、轻工、环境工程等专业的教材或参考书，也可供设计院所和企业过程控制工程技术人员参考。 序
前言
第1章绪论1
11过程控制的特点1
12过程控制的发展概况3
121过程控制装置与系统的发展3
122过程控制策略与算法的发展4
123过程控制技术的现状与发展趋势5
13过程控制系统分类及其性能指标6
131过程控制系统的分类6
132过程控制系统的性能指标8
思考题与习题14
第2章检测仪表15
21检测仪表的性能指标15
22温度检测及仪表18
221温度检测方法18
222热电偶19
223热电阻24
224温度显示与记录26
225温度变送器29
23压力检测及仪表35
231压力检测方法35
232弹性式压力检测36
233电气式压力检测38
234智能式差压变送器43
24流量检测及仪表44
241基本概念44
242差压式流量检测44
243转子流量检测46
244椭圆齿轮流量检测47
245涡轮流量检测48
246电磁流量检测49
247旋涡式流量检测50
248超声波流量检测51
249质量流量检测53
25物位检测及仪表53
251静压式液位检测54
252电容式物位检测56
253超声波液位检测58
26成分检测及仪表58
261氧化锆氧分析仪59
262气相色谱分析仪60
263红外线气体分析仪64
264pH计66
思考题与习题68
第3章控制仪表70
31基本控制规律及特点70
311位式控制71
312比例（P）控制71
313比例积分（PI）控制73
314比例微分（PD）控制74
315比例积分微分（PID）控制75
32模拟式控制器75
321DDZ并笮鸵潜淼奶氐75
322DDZ并笮涂刂破鞯淖槌捎氩僮76
323全刻度指示控制器的线路实例77
33数字式PID控制器85
331SLPC单回路可编程控制器的电路
原理86
332SLPC的PID数字控制算法88
333SLPC单回路可编程控制器的编程
语言与用户编程93
334用户程序的写入和调试99
思考题与习题99
第4章执行器及安全栅101
41执行器101
411气动调节阀101
412电/气转换器109
413阀门定位器110
414电/气阀门定位器110
415电动调节阀111
416智能调节阀112
42安全火花防爆系统与安全栅112
421安全防爆的基本概念113
422安全火花防爆系统113
423安全栅的工作原理114
43现场仪表电路的本安设计118
思考题与习题118
第5章被控过程的数学模型120
51被控过程数学模型的作用与要求120
52建立被控过程数学模型的方法121
53机理法建模123
531机理法建模的基本原理123
532单容过程建模124
533多容过程建模130
54测试法建模133
541阶跃响应曲线法建模134
542测定动态特性的频域法141
543测定动态特性的统计分析法143
544最小二乘法建立被控过程的数学
模型160
思考题与习题166
第6章简单控制系统设计与参数
整定168
61简单控制系统的结构与组成168
62简单控制系统设计169
621过程控制系统方案设计的基本
要求、主要内容与设计步骤169
622被控参数与控制变量的选择171
623检测环节、执行器及控制器正反
作用选择179
63控制规律对控制品质的影响与控制
规律选择184
631控制规律对控制品质的影响
分析184
632控制规律的选择189
64控制器参数的工程整定方法190
641稳定边界法191
642衰减曲线法192
643响应曲线法193
644经验法196
645几种控制器参数工程整定方法的
比较197
65简单控制系统设计实例198
651生产过程概述198
652控制方案设计198
653控制器参数整定201
思考题与习题202
第7章复杂控制系统204
71串级控制系统204
711串级控制系统基本结构与工作
原理204
712串级控制系统特点及其分析208
713串级控制系统设计与参数整定213
72前馈控制系统218
721前馈控制工作原理及其特点 218
722前馈控制系统的结构 220
73大滞后过程控制系统224
731大滞后过程的采样控制 225
732大滞后过程Simth预估补偿
控制 225
74比值控制系统227
741比值控制系统种类 228
742比值控制系统的设计与参数
整定 230
75均匀控制系统232
751均匀控制系统的工作原理及
特点232
752均匀控制方案234
753均匀控制系统参数整定235
76分程控制系统236
761分程控制系统的工作原理及
类型236
762分程控制系统的设计及工业
应用238
77选择性控制系统241
771选择性控制系统的类型241
772选择性控制系统设计原则243
78解耦控制系统244
781被控过程的耦合现象及对过程
控制的影响245
782解耦控制系统设计246
783解耦控制的进一步讨论248
79双重控制系统254
791双重控制系统工作原理分析254
792双重控制系统设计255
793双重控制系统工程应用实例256
思考题与习题257
第8章先进过程控制技术260
81概述260
82自适应控制261
821自校正控制系统262
822模型参考自适应控制系统262
83预测控制262
831模型算法控制263
832动态矩阵控制265
833广义预测控制与内部模型控制267
84专家控制267
85模糊控制269
851模糊控制系统的基本结构269
852模糊控制的几种实现方法272
86神经网络控制272
861神经元模型273
862人工神经网络模型274
8
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内容简介:
本书为普通高等教育“十一五”规划教材，并入选“十三五”国家重点出版物出版规划项目。
本书针对自动化仪表与过程控制*新技术与工程应用，深入分析了过程控制常用（温度、压力、流量、液位、成分）检测仪表、控制仪表、执行器、本安防爆系统的工作原理；讨论了过程动态特性数学建模方法、单回路控制系统设计与参数整定，以及复杂（如串级、前馈、比值、均匀、分程、选择、大延迟补偿、解耦、双重等）控制系统的工作原理与设计方法；简要介绍了先进控制技术(自适应控制、预测控制、模糊控制、推理控制、专家控制、仿人控制)的相关知识；对DDC系统、DCS及PLC在过程控制中的应用进行了较为系统的论述，简单介绍了现场总线技术、控制系统网络的现状及发展趋势。*后对两个典型过程控制系统的工程实例进行了深入分析。全书共10章，每章均附有思考题与习题。
本书可作为自动化专业及石化、电力、轻工、环境工程等专业的教材或参考书，也可供设计院所和企业过程控制工程技术人员参考。
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目录:
序
前言
第1章绪论1
11过程控制的特点1
12过程控制的发展概况3
121过程控制装置与系统的发展3
122过程控制策略与算法的发展4
123过程控制技术的现状与发展趋势5
13过程控制系统分类及其性能指标6
131过程控制系统的分类6
132过程控制系统的性能指标8
思考题与习题14
第2章检测仪表15
21检测仪表的性能指标15
22温度检测及仪表18
221温度检测方法18
222热电偶19
223热电阻24
224温度显示与记录26
225温度变送器29
23压力检测及仪表35
231压力检测方法35
232弹性式压力检测36
233电气式压力检测38
234智能式差压变送器43
24流量检测及仪表44
241基本概念44
242差压式流量检测44
243转子流量检测46
244椭圆齿轮流量检测47
245涡轮流量检测48
246电磁流量检测49
247旋涡式流量检测50
248超声波流量检测51
249质量流量检测53
25物位检测及仪表53
251静压式液位检测54
252电容式物位检测56
253超声波液位检测58
26成分检测及仪表58
261氧化锆氧分析仪59
262气相色谱分析仪60
263红外线气体分析仪64
264pH计66
思考题与习题68
第3章控制仪表70
31基本控制规律及特点70
311位式控制71
312比例（P）控制71
313比例积分（PI）控制73
314比例微分（PD）控制74
315比例积分微分（PID）控制75
32模拟式控制器75
321DDZ并笮鸵潜淼奶氐75
322DDZ并笮涂刂破鞯淖槌捎氩僮76
323全刻度指示控制器的线路实例77
33数字式PID控制器85
331SLPC单回路可编程控制器的电路
原理86
332SLPC的PID数字控制算法88
333SLPC单回路可编程控制器的编程
语言与用户编程93
334用户程序的写入和调试99
思考题与习题99
第4章执行器及安全栅101
41执行器101
411气动调节阀101
412电/气转换器109
413阀门定位器110
414电/气阀门定位器110
415电动调节阀111
416智能调节阀112
42安全火花防爆系统与安全栅112
421安全防爆的基本概念113
422安全火花防爆系统113
423安全栅的工作原理114
43现场仪表电路的本安设计118
思考题与习题118
第5章被控过程的数学模型120
51被控过程数学模型的作用与要求120
52建立被控过程数学模型的方法121
53机理法建模123
531机理法建模的基本原理123
532单容过程建模124
533多容过程建模130
54测试法建模133
541阶跃响应曲线法建模134
542测定动态特性的频域法141
543测定动态特性的统计分析法143
544最小二乘法建立被控过程的数学
模型160
思考题与习题166
第6章简单控制系统设计与参数
整定168
61简单控制系统的结构与组成168
62简单控制系统设计169
621过程控制系统方案设计的基本
要求、主要内容与设计步骤169
622被控参数与控制变量的选择171
623检测环节、执行器及控制器正反
作用选择179
63控制规律对控制品质的影响与控制
规律选择184
631控制规律对控制品质的影响
分析184
632控制规律的选择189
64控制器参数的工程整定方法190
641稳定边界法191
642衰减曲线法192
643响应曲线法193
644经验法196
645几种控制器参数工程整定方法的
比较197
65简单控制系统设计实例198
651生产过程概述198
652控制方案设计198
653控制器参数整定201
思考题与习题202
第7章复杂控制系统204
71串级控制系统204
711串级控制系统基本结构与工作
原理204
712串级控制系统特点及其分析208
713串级控制系统设计与参数整定213
72前馈控制系统218
721前馈控制工作原理及其特点 218
722前馈控制系统的结构 220
73大滞后过程控制系统224
731大滞后过程的采样控制 225
732大滞后过程Simth预估补偿
控制 225
74比值控制系统227
741比值控制系统种类 228
742比值控制系统的设计与参数
整定 230
75均匀控制系统232
751均匀控制系统的工作原理及
特点232
752均匀控制方案234
753均匀控制系统参数整定235
76分程控制系统236
761分程控制系统的工作原理及
类型236
762分程控制系统的设计及工业
应用238
77选择性控制系统241
771选择性控制系统的类型241
772选择性控制系统设计原则243
78解耦控制系统244
781被控过程的耦合现象及对过程
控制的影响245
782解耦控制系统设计246
783解耦控制的进一步讨论248
79双重控制系统254
791双重控制系统工作原理分析254
792双重控制系统设计255
793双重控制系统工程应用实例256
思考题与习题257
第8章先进过程控制技术260
81概述260
82自适应控制261
821自校正控制系统262
822模型参考自适应控制系统262
83预测控制262
831模型算法控制263
832动态矩阵控制265
833广义预测控制与内部模型控制267
84专家控制267
85模糊控制269
851模糊控制系统的基本结构269
852模糊控制的几种实现方法272
86神经网络控制272
861神经元模型273
862人工神经网络模型274
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