過(guò)程控制系統（第3版）簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

本書(shū)以常規過(guò)程控制系統為主體，以目前在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中廣泛使用且較為成熟的典型控制方案作為重點(diǎn)內容，予以系統的闡述。本書(shū)共分為8章。第1章過(guò)程控制基礎知識，第2章簡(jiǎn)單控制系統，第3章串級控制系統，第4章前饋控制系統，第5章比值控制系統，第6章其他控制系統，第7章典型化工單元的控制，第8章控制系統工程設計。每章前面均設置"內容提要”和"特別提示”，章內每小節后附有"工程經(jīng)驗”，章后配備"本章小結”、習題和實(shí)驗（參考）項目等內容，并提供了習題的參考答案，以滿(mǎn)足讀者學(xué)習和實(shí)踐的需要。

齊衛紅，女，西安理工大學(xué)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院，長(cháng)期從事生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的教研工作，擁有豐富的教學(xué)經(jīng)驗和生產(chǎn)經(jīng)驗。主編的《過(guò)程控制系統》一書(shū)獲得高校師生的廣泛好評。

目    錄
緒論 1
0．1  過(guò)程控制的定義和任務(wù) 1
0．2  過(guò)程控制的發(fā)展與趨勢 4
0．2．1  自動(dòng)控制理論的發(fā)展歷程 4
0．2．2  過(guò)程控制系統的發(fā)展與趨勢 5
第1章  過(guò)程控制基礎知識 7
1．1  自動(dòng)控制系統的組成及分類(lèi) 7
1．1．1  人工控制與自動(dòng)控制 7
1．1．2  自動(dòng)控制的基本方式 8
1．1．3　自動(dòng)控制系統的組成 10
1．1．4  自動(dòng)控制系統的分類(lèi) 11
1．2　系統運行的基本要求 14
1．2．1  系統的動(dòng)態(tài)與靜態(tài) 14
1．2．2  基本要求 15
1．3　過(guò)程控制系統的過(guò)渡過(guò)程及控制性能指標 16
1．3．1　過(guò)程控制系統的過(guò)渡過(guò)程 16
1．3．2　過(guò)程控制系統的控制性能指標 17
1．4　過(guò)程動(dòng)態(tài)特性與建模 20
1．4．1　數學(xué)模型的定義 20
1．4．2　被控過(guò)程的數學(xué)模型（過(guò)程特性） 20
1．4．3  傳遞函數 27
1．4．4  過(guò)程特性的一般分析 29
1．4．5  過(guò)程動(dòng)態(tài)模型的實(shí)驗測取 32
1．5　過(guò)程控制系統的方框圖及傳遞函數 35
1．5．1　系統方框圖 35
1．5．2　方框圖的等效變換與化簡(jiǎn) 35
1．5．3　過(guò)程控制系統的傳遞函數 40
1．6　常規控制規律及其對系統控制質(zhì)量的影響 42
1．6．1　PID控制的特點(diǎn) 42
1．6．2　位式控制 43
1．6．3　比例控制（P） 44
1．6．4　積分控制（I） 47
1．6．5　微分控制（D） 50
本章小結 53
思考與練習 55
實(shí)驗一　單回路控制系統控制過(guò)程演示 56
實(shí)驗二  一階（單容）過(guò)程特性測試二階（雙容）過(guò)程特性測試 57
第2章  簡(jiǎn)單控制系統 59
2．1  系統組成原理 59
2．1．1  簡(jiǎn)單控制系統的結構組成 59
2．1．2  控制過(guò)程分析 61
2．1．3  簡(jiǎn)單控制系統的設計概述 62
2．2  被控變量的選擇 63
2．2．1  被控變量的選擇方法 63
2．2．2  被控變量的選擇原則 64
2．2．3  被控變量的選擇實(shí)例 64
2．3  過(guò)程特性對控制質(zhì)量的影響及操縱變量的選擇 66
2．3．1　擾動(dòng)通道特性對控制質(zhì)量的影響 68
2．3．2　控制通道特性對控制質(zhì)量的影響 71
2．3．3  操縱變量的選擇 74
2．4　執行器（氣動(dòng)薄膜控制閥）的選擇 74
2．4．1　控制閥概述 74
2．4．2  控制閥的結構形式及選擇 77
2．4．3　控制閥氣開(kāi)、氣關(guān)形式的選擇 80
2．4．4　控制閥流量特性的選擇 81
2．4．5　控制閥口徑的選擇 87
2．4．6  閥門(mén)定位器的正確使用 89
2．5  測量變送環(huán)節的選取及其對控制質(zhì)量的影響 91
2．5．1　對測量變送環(huán)節的基本要求 92
2．5．2　測量誤差分析 92
2．5．3　減小動(dòng)態(tài)誤差的方法 93
2．6  控制器的選擇 95
2．6．1  控制器控制規律的選擇 96
2．6．2  控制器正、反作用方式的選擇 97
2．7  簡(jiǎn)單控制系統的投運和整定 100
2．7．1  控制系統的投運 100
2．7．2  控制系統的整定 103
2．8　簡(jiǎn)單控制系統的故障與處理 108
2．8．1  故障產(chǎn)生的原因 109
2．8．2  故障判斷和處理的一般方法 109
2．8．3  故障分析舉例 110
本章小結 111
思考與練習 113
實(shí)驗三　簡(jiǎn)單控制系統的投運和整定 116
第3章  串級控制系統 117
3．1  基本原理和結構 118
3．1．1  串級控制系統的組成原理 118
3．1．2　串級控制系統的結構 119
3．1．3　串級控制系統的控制過(guò)程 121
3．2  串級控制系統的特點(diǎn) 122
3．3　串級控制系統的應用范圍 126
3．3．1  用于具有較大純滯后的過(guò)程 126
3．3．2　用于具有較大容量滯后的過(guò)程 128
3．3．3　用于存在變化劇烈和較大幅值擾動(dòng)的過(guò)程 129
3．3．4　用于具有非線(xiàn)性特性的過(guò)程 129
3．4  串級控制系統的設計 130
3．4．1  主、副被控變量的選擇 131
3．4．2  主、副控制器控制規律的選擇 135
3．4．3  主、副控制器正、反作用的選擇 135
3．4．4  串級控制系統的實(shí)施 137
3．5  串級控制系統的投運和整定 139
3．5．1  串級控制系統的投運 139
3．5．2  串級控制系統的整定 139
本章小結 141
思考與練習 142
實(shí)驗四　串級控制系統的投運和整定 144
第4章  前饋控制系統 146
4．1  前饋控制原理 146
4．2　前饋控制的特點(diǎn)及局限性 147
4．2．1  前饋控制的特點(diǎn) 147
4．2．2  前饋控制的局限性 148
4．3　前饋控制系統的幾種主要結構形式 148
4．3．1　單純的前饋控制系統 148
4．3．2　前饋-反饋控制系統 149
4．3．3  前饋-串級控制系統 150
4．4　前饋控制系統的實(shí)施及應用 151
4．4．1　前饋控制系統的實(shí)施 151
4．4．2  前饋控制系統的應用 153
本章小結 154
思考與練習 155
第5章  比值控制系統 156
5．1  概述 156
5．2  比值控制系統的類(lèi)型 157
5．2．1  單閉環(huán)比值控制系統 157
5．2．2  雙閉環(huán)比值控制系統 158
5．2．3  變比值控制系統 159
5．3  比值系數的計算 161
5．3．1  流量與測量信號成線(xiàn)性關(guān)系時(shí)的折算 161
5．3．2  流量與測量信號成非線(xiàn)性關(guān)系時(shí)的折算 163
5．4  比值控制系統的實(shí)施 164
5．4．1  兩種實(shí)施方案 164
5．4．2  比值控制系統中的信號匹配問(wèn)題 165
5．5  比值控制系統的投運與整定 166
本章小結 167
思考與練習 167
實(shí)驗五　單閉環(huán)比值控制系統的投運和整定 168
第6章  其他控制系統 170
6．1  均勻控制系統 170
6．1．1  均勻控制原理 170
6．1．2  均勻控制方案 172
6．2　選擇性控制系統 175
6．2．1　選擇性控制原理 175
6．2．2　選擇性控制系統的類(lèi)型 175
6．2．3　選擇性控制系統工程設計和實(shí)施時(shí)的幾個(gè)問(wèn)題 178
6．3　分程控制系統 180
6．3．1　分程控制系統的組成及工作原理 180
6．3．2　分程控制的應用場(chǎng)合 181
6．3．3　分程控制系統的實(shí)施 184
本章小結 185
思考與練習 186
第7章  典型化工單元的控制 187
7．1  流體輸送設備的控制 187
7．1．1  泵的控制 188
7．1．2  壓縮機的控制 190
7．1．3  離心式壓縮機的防喘振控制系統 192
7．2  傳熱設備的控制 194
7．2．1  傳熱設備的特性 194
7．2．2  一般傳熱設備的控制 195
7．2．3　加熱爐的控制 198
7．3  鍋爐設備的控制 202
7．3．1　鍋爐汽包水位的控制 203
7．3．2　鍋爐燃燒系統的控制 206
7．3．3　蒸汽過(guò)熱系統的控制 209
7．4　精餾塔的控制 210
7．4．1  精餾塔的控制目標和擾動(dòng)分析 211
7．4．2　精餾塔被控變量的選擇 212
7．4．3  精餾塔的控制方案 214
*7．4．4　復雜控制和新型控制方案在精餾塔中的應用 218
7．5　化學(xué)反應器的控制 219
7．5．1  化學(xué)反應器的控制要求和被控變量的選擇 219
7．5．2  化學(xué)反應器的基本控制策略 220
7．5．3  幾種典型反應器的控制方案 221
本章小結 223
思考與練習 224
第8章  控制系統工程設計 227
8．1  工程設計的基本知識 227
8．1．1  工程設計的基本任務(wù)和設計步驟 227
8．1．2  工程設計的內容 228
8．1．3  自控系統工程設計的方法 229
8．2  控制方案及工藝控制流程圖的設計 230
8．2．1  工程設計的圖例符號 231
8．2．2  控制方案的設計 236
8．2．3  工藝控制流程圖的繪制 239
8．3  控制系統的設備選擇 241
8．3．1  儀表自動(dòng)化設備的選型 241
8．3．2  檢測儀表的選擇 241
8．3．3  顯示控制儀表的選型 242
8．3．4  自控設備表 243
8．4  儀表盤(pán)正面布置圖和背面電氣接線(xiàn)圖 244
8．4．1  儀表盤(pán)正面布置圖 244
8．4．2  儀表盤(pán)背面電氣接線(xiàn)圖 247
8．5　其他設計文件簡(jiǎn)介 252
本章小結 256
思考與練習 256
附錄A　工藝流程圖上常用設備和機器圖例符號 258
附錄B　工藝流程圖上常用物料代號 260
附錄C　工藝流程圖上管道、管件、閥門(mén)及附件圖例符號 261
附錄D　過(guò)程控制范例――識讀工業(yè)鍋爐工藝控制流程圖 262
附錄E　某自控設計的自控設備表（表一）（部分） 263
附錄F　某自控設計的自控設備表（表二）（部分） 264
參考文獻 265