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第一章 前馈控制系统1

第一节 前馈控制的基本原理1

第二节 前馈控制的主要结构形式4

一、静态前馈4

二、前馈反馈控制系统5

三、多变量前馈控制系统8

第三节 前馈控制系统的设计11

一、采用前馈控制系统的条件11

二、前馈补偿装置的控制算法12

三、前馈补偿装置的选择13

四、前馈控制设计中有关问题16

第四节 前馈控制系统的工业应用19

一、锅炉给水系统的前馈反馈控制系统20

二、加热炉的前馈反馈控制系统27

三、精馏塔的前馈反馈控制系统30

第二章 选择性控制系统35

第一节 基本原理和结构35

第二节 选择性控制系统的类型37

一、选择器位于两个调节器与执行器之间37

二、选择器在变送器和调节器之间(选择测量信号和操纵变量)39

三、利用选择器实现非线性控制规律41

第三节 选择性控制系统的工程设计42

一、控制设备的选择42

二、调节器的防积分饱和措施43

第四节 选择性控制系统的工业应用45

一、具有逻辑规律的比值控制45

二、从动量供应不足时的自动比值控制47

三、用于保护设备安全的选择性控制系统48

第一节 纯滞后对调节质量的影向51

第三章 纯滞后补偿控制系统51

一、纯滞后出现在干扰通道52

二、纯滞后出现在反馈通道52

三、纯滞后出现在前向通道53

四、纯滞后同时出现在各通道54

第二节 史密斯预估补偿控制方案55

一、基本原理和结构55

二、实施中的一些问题57

三、应用实例61

一、基本原理和结构62

第三节 解析预估补偿控制方案62

二、实施中的一些问题64

三、应用实例65

第四节 观测补偿器控制方案66

一、基本原理和结构66

二、系统分析69

三、实施中的一些问题75

四、实例76

第五节 纯滞后对象的采样控制77

一、基本原理和结构77

二、实施中的一些问题80

第四章 差拍控制系统82

第一节 差拍控制系统82

一、差拍控制原理82

二、差拍控制设计83

第二节 大林控制算法88

一、大林控制算法88

二、参数λ的影响89

三、定值控制算式91

一、卡尔曼控制算法93

第三节 卡尔曼控制算法93

二、示例95

第四节 V．E．控制算法103

一、V．E．控制算法103

二、示例105

第五章 采用阀位调节器的控制系统107

第一节 双重控制系统107

一、基本原理和结构107

二、系统分析109

三、系统设计与实施中的一些问题112

第二节 浮动塔压控制系统113

一、浮动塔压控制的基本原理113

二、浮动塔压控制系统设计中的一些问题115

第三节 应用实例118

一、喷雾干燥过程119

二、加热系统120

三、蒸汽降压系统120

第一节 系统的关联分析122

一、系统的关联122

第六章 解耦控制系统122

二、相对增益123

第二节 减少与解除耦合途径128

一、被控变量与操纵变量间正确匹配128

二、调节器的参数整定131

三、减少控制回路131

四、串接的解耦装置132

五、模式控制133

二、单位矩阵法135

第三节 串接解耦控制135

一、对角线矩阵法135

三、前馈补偿法136

四、设计中的有关问题137

第四节 解耦控制应用实例138

第七章 采用计算指标的控制系统142

第一节 被控变量通过变量计算而得的控制系统142

一、质量流量的控制142

二、内回流控制145

三、热焓控制147

第二节 设定值通过变量计算而得的控制系统150

一、防喘振控制系统151

二、仪衷投运中的信号匹配153

第八章 推断控制156

第一节 推断控制的基本原理156

第二节 静态推断控制159

第三节 推断—反馈控制160

第四节 推断控制的工业应用实例163

一、多元精馏塔的推断控制163

二、二元精馏塔的静态推断控制169

三、喷雾干燥过程的推断控制171

第九章 预测控制174

第一节 预测控制的结构型式174

第二节 预测控制的特点与性质180

第三节 预测控制的设计方法181

第四节 广义预测控制188

第五节 预测控制的工业应用191

一、原油加热炉的预测控制192

二、酒精蒸馏塔的预测控制193

第一节 非线性系统控制理论简介196

第十章 非线性控制系统196

一、相平面分析法197

二、双线性系统控制方法简述201

第二节 线性系统的非线性控制方法207

一、Bang-Bang控制与切换曲面207

二、变结构控制系统212

三、聚氯乙烯聚合釜的最短时间控制215

第三节 非线性控制系统的工程设计217

一、位式控制217

二、线性系统的变增益控制规律219

三、变增益过程的非线性控制220

第十一章 状态反馈控制222

第一节 状态空间分析基础222

第二节 单变量系统的状态反馈228

一、标准型228

二、状态反馈系境设计方法233

三、状态反馈的性质236

第三节 PID控制与状态反馈控制238

第四节 多变量系统的状态反馈242

一、标准型及状态变换242

二、状态反馈的特征向量设计方法246

第五节 状态反馈控制系统的工程设计248

第十二章 自适应控制256

第一节 自适中控制的基本类型与概念256

第二节 自整定PID参数调节器258

一、基本原理259

二、闭环参数估计方法260

三、最优PID参数的整定263

四、自整定PID调节器的应用264

第三节 自校正最小方差调节器265

一、最小方差控制器266

二、递推的增广最小二乘辨识269

三、自校正最小方差调节器算法270

第四节 模型参考白适应控制273

一、模型参考自适应控制系统的结构273

二、局部参数最优化的设计方法274

三、基于稳定性理论的设计方法277

第五节 自适应控制的工业应用示例279

一、蒸发器液位的自校正最小方差控制279

二、反应器的模型参考自适应控制282

参考文献285