过程控制系统

《过程控制系统》是作者在清华大学自动化专业多年教学和科研的总结，是在1993年出版的教材《过程控制》（金以慧主编，清华大学出版社）的基础上重新编写而成的。
全书系统地阐述了简单和复杂控制系统的结构、原理、设计、分析与评价，并深入剖析了两个典型生产过程控制的实例，力图从生产过程特点出发，对控制系统进行综合设计和优选。在此基础上还讨论了过程计算机控制系统，进一步介绍了几种优选控制策略，并增加了诸如间歇过程控制、整厂控制、实时优化、过程监控等学科前沿的内容，力求反映近年来过程控制的新发展。全书从数学和物理的基本概念着手，阐述过程控制问题的本质和特点，并添加了思考题、自学部分以及自己设计实验等内容，为培养自学能力、创新思维等提供了较大的空间。
《过程控制系统》是面向研究型大学本科生的教材，因而更强调理论与实际的结合，培养学生分析问题和解决问题的能力，注重对前沿学科发展的理解和分析。《过程控制系统》可作为高等院校自动控制类和相关专业的教材，并供有关科技人员参考。

绪论
0.1生产过程自动化的发展概况和趋势
0.2过程控制的任务和要求
0.3控制系统的组成、分类与性能指标
0.4本书的结构与教学安排
思考题与习题
参考文献
第一篇简单控制系统
第1章生产过程的数学模型
1.1被控对象的动态特性
1.1.1基本概念
1.1.2若干简单被控对象的动态特性
1.1.3工业过程自由度分析
1.1.4工业过程动态特性的特点
1.2过程数学模型及其建立方法
1.2.1过程数学模型的表达形式与对模型的要求
1.2.2建立过程数学模型的基本方法
1.2.3常用的辨识建模方法
1.3小结
第2章常规控制及其过程分析
2.1基本概念
2.2比例控制(P控制)与积分控制(I控制)
2.2.1比例控制、积分控制的动作规律
2.2.2比例控制和积分控制的特点
2.2.3比例带和积分速度对控制过程的影响
2.3比例积分控制(PI控制)与比例积分微分控制(PID控制)
2.3.1比例积分控制
2.3.2积分饱和现象与抗积分饱和
2.3.3比例微分控制
2.3.4比例积分微分控制规律及特点
2.4小结
第3章控制系统的整定
3.1控制系统整定的基本要求
3.1.1单项性能指标
3.1.2误差积分性能指标
3.2衰减频率特性法
3.2.1稳定度判据
3.2.2频率特性法整定控制器参数
3.3工程整定法
3.3.1特性参数法
3.3.2稳定边界法
3.3.3衰减曲线法
3.3.4其他整定方法
3.4控制器参数的自整定
3.4.1极限环法
3.4.2模式识别法
3.4.3鲁棒PID参数整定法
3.5小结
第4章控制系统中的仪器仪表
4.1检测变送仪表
4.1.1传感器
4.1.2变送器
4.2执行器——气动调节阀
4.2.1气动执行机构
4.2.2调节阀与阀门定位器
4.2.3调节阀的流量系数与流量特性
4.2.4气动调节阀选型
4.3安全栅
4.3.1危险区域的分类
4.3.2防爆仪表的分类、分级和分组
4.3.3防爆安全栅
4.4小结
第一篇小结
思考题与习题
参考文献
第二篇复杂控制系统
第5章串级控制系统与比值控制系统
5.1串级控制系统的概念
5.2串级控制系统的分析
5.3串级控制系统设计中的几个问题
5.3.1副回路的设计
5.3.2主、副回路工作频率的选择
5.3.3防止控制器积分饱和的措施
5.4控制器的选型和整定方法
5.4.1逐步逼近法
5.4.2两步整定法
5.5比值控制系统
5.5.1比值系数的计算
5.5.2比值系统中的非线性特性
5.5.3比值控制系统的整定
5.5.4常见比值控制系统
5.6小结
第6章基于补偿原理的控制系统
6.1概述
6.2前馈控制
6.2.1基本概念
6.2.2静态前馈控制
6.2.3动态前馈控制
6.2.4前馈-反馈控制系统
6.3大迟延控制
6.3.1概述
6.3.2采用补偿原理克服大迟延的影响
6.3.3史密斯预估器的几种改进方案


6.4非线性增益补偿

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