《过程控制》求取 ⇩

绪论1

一、生产过程自动化的发展概况和趋势1

二、过程控制的任务和要求4

参考文献7

第一篇 简单控制系统8

第一章 生产过程的动态特性8

§1—1 过程控制系统的性能指标8

一、基本概念10

§1—2 被控对象的动态特性10

二、若干简单被控对象的动态特性11

三、工业过程动态特性的特点19

§1—3 过程数学模型及其建立方法22

一、过程数学模型的表达形式与对模型的要求22

二、建立过程数学模型的两个基本方法23

三、几个常用的经典辨识法24

第二章 比例积分微分控制及其调节过程31

§2—1 基本概念31

二、比例调节的特点，有差调节33

§2—2 比例调节(P调节)33

一、比例调节的动作规律，比例带33

三、比例带对于调节过程的影响34

§2—3 积分调节(I调节)35

一、积分调节动作规律35

二、积分调节的特点，无差调节36

三、积分速度对调节过程的影响36

§2—4 比例积分调节(PI调节)37

一、比例积分调节的动作规律37

二、比例积分调节过程37

三、积分饱和现象与抗积分饱和的措施39

§2—5 比例积分微分调节(PID调节)42

一、微分调节的特点42

二、比例微分调节规律42

三、比例微分调节的特点43

四、比例积分微分调节规律44

§3—1 控制系统整定的基本要求46

第三章 简单控制系统的整定46

§3—2 衰减频率特性法48

一、衰减频率特性和稳定度判据48

二、衰减频率特性法整定调节器参数50

§3—3 工程整定法55

一、动态特性参效法55

二、稳定边界法57

三、衰减曲线法57

§3—4 调节器参数的自整定62

一、极限环法63

二、模式识别法65

第四章 调节阀67

§4—1 气动调节阀的结构67

一、气动执行机构67

二、阀67

三、阀门定位器69

一、流量系数的定义及其物理意义70

§4—2 调节阀的流量系数70

二、流量系数计算公式71

§4—3 调节阀结构特性和流量特性75

一、调节阀的结构特性76

二、调节阀的流量特性77

§4—4 气动调节阀选型82

一、调节阀结构形式的选择82

三、调节阀流量特性的选择83

二、调节阀气开、气关形式的选择83

四、调节阀口径的确定84

第一篇小结93

思考题与习题93

参考文献101

第二篇 复杂控制系统103

第五章 串缎控制系统与比值控制系统103

§5—1 串级控制系统的概念103

§5—2 串级控制系统的分析108

§5—3 串级控制系统设计和实施中的几个问题112

一、副回路的设计113

二、主、副回路工作频率的选择114

三、防止调节器积分饱和的措施116

§5—4 调节器的选型和整定方法117

一、逐步逼近法117

二、两步整定法118

§5—5 比值控制系统118

一、比值系数的计算119

二、比值系统中的非线性特性121

三、比值系统的整定121

四、常见比值控制系统122

第六章 利用补偿原理提高系统的控制品质124

§6—1 概述124

§6—2 前馈控制系统125

一、基本概念125

二、静态前馈控制127

三、动态前馈控制129

四、前馈-反馈控制系统134

§6—3 大迟延系统136

一、概述136

二、采用补偿原理克服大迟延的影响138

三、史密斯预估器的几种改进方案140

§6—4 非线性增益补偿系统145

一、概述145

二、对象静态非线性特性的补偿146

一、相对增益的定义150

第七章 解耦控制150

§7—1 相对增益150

二、求取相对增益的方法152

三、相对增益矩阵特性156

§7—2 耦合系统中的变量匹配和调节参数整定159

一、变量之间的配对159

二、控制回路之间的耦合影响及其整定164

三、回路间动态耦合的影响168

§7—3 解耦控制系统的设计171

一、前馈补偿法172

二、对角矩阵法172

三、单位矩阵法174

§7—4 实现解耦控制系统的几个问题175

一、解耦系统的稳定性175

二、部分解耦177

三、解耦系统的简化178

第二篇小结179

思考题与习题183

参考文献186

第三篇 过程计算机控制系统189

第八章 直接数字控制系统189

§8—1 直接数字控制系统的基本概念及其组成189

§8—2 信号采集、数字滤波及数据处理190

一、信号采集191

二、敷宇滤波193

三、数据处理195

一、PID控制算式196

§8—3 DDC的PID算式196

二、PID控制算式的改进198

§8—4 数字式PID调节参数的整定202

一、扩充临界比例带法202

二、扩充响应曲线法204

§8—5 DDC应用举例205

一、啤酒发酵过程对控制的要求205

二、控制系统的组成205

三、系统硬件206

四、控制算法207

五、控制效果209

第九章 分布式控制系统210

§9—1 概述210

§9—2 分布式控制系统的分析212

一、系统功能213

二、系统组态215

三、局部网络216

四、数据通信218

§9—3 分布式控制系统中的算法220

一、监督控制层的算法220

二、计划调度层的算法225

附录230

第三篇小结231

思考题与习题231

参考文献233

§10—1 大型单元机组的生产过程及其对控制的要求234

第十章 火力发电厂大型单元机组的自动控制234

第四篇 典型装置的控制系统234

一、单元机组的出力控制236

二、锅炉燃烧过程的控制236

三、锅炉汽包水位的控制236

四、过热蒸汽的温度控制237

§10—2 单元机组出力控制系统237

一、锅炉跟踪方式237

三、机炉协调方式238

二、汽机跟踪方式238

四、出力控制系统的实例239

§10—3 燃烧过程的控制系统241

一、汽压调节对象的动态特性241

二、燃料量控制系统243

三、送风控制系统246

四、负压控制系统248

§10—4 锅炉的给水控制系统249

一、给水调节对象的动态特性249

二、汽包水位的三冲量控制方案251

三、三冲量控制系统的工程整定252

四、汽包水位的串级控制系统254

§10—5 蒸汽温度控制系统256

一、汽温调节对象的动态特性256

二、带有导前微分信号的汽温控制系统257

三、双信号汽温调节器的整定258

四、汽温串级控制系统259

五、蒸汽温度控制实例260

§11—1 精馏过程262

一、精馏原理262

二、连续精馏装置和流程264

三、精馏塔的基本型式265

§11—2 精馏塔的控制目标267

一、质量指标267

二、产品产量和能量消耗267

一、全塔物料平衡268

§11—3 影响精馏过程的因素268

二、能量平衡269

三、内部物料平衡270

四、动态影响分析272

§11—4 精馏塔质量指标的选取273

一、灵敏板的温度控制273

二、温差控制274

三、双温差控制274

§11—5 精馏塔的基本控制方案275

一、按精馏段指标控制276

二、按提馏段指标控制277

三、按塔顶塔底两端质量指标控制278

§11—6 精馏塔的内回流控制和进料热焓控制279

一、内回流控制279

二、进料热焓控制280

§11—7 精馏塔的节能控制281

一、产品质量指标的“卡边”控制281

二、采用前馈控制方案281

三、浮动塔压控制方案282

结束语284

思考题与习题284

参考文献285

第五篇 高等过程控制系统287

第十二章 推理控制287

§12—1 推理控制系统的组成287

第十一章 精馏塔的自动控制287

一、问题的提出287

二、推理控制系统的组成288

三、推理控制器的设计290

§12—2 模型误差对系统性能的影响291

一、扰动通道模型存在误差291

二、控制通道模型存在误差292

三、推理-反馈控制系统293

§12—3 输出可测条件下的推理控制294

一、系统组成294

二、模型误差对系统性能的影响294

三、自适应推理控制296

四、预测推理控制297

§12—4 多变量推理控制298

一、控制器的V规范型结构299

二、V规范型控制器的设计301

三、滤波阵的选择306

§12—5 应用举例307

一、应用实例307

三、控制作用的限幅309

二、二次输出量的选择309

思考题与习题310

参考文献310

第十三章 预测控制312

§13—1 概述312

§13—2 预测控制的基本原理313

一、内部模型313

二、参考轨迹316

三、控制算法316

§13—3 预测控制方法的机理分析319

一、内模控制结构法319

二、状态空间表示法324

§13—4 预测控制中的几个问题326

一、系统的稳定性和鲁棒性326

二、非最小相位系统中的预测控制328

三、大迟延系统中的预测控制331

§13—5 应用举例335

思考题与习题337

参考文献338

第十四章 自适应控制339

§14—1 概述339

一、具有被控对象数学模型在线辨识的自适应控制系统339

二、参考模型自适应控制系统340

§14—2 自校正控制341

一、闭环可辨识的条件341

二、自校正调节器343

三、极点配置的自校正调节器350

四、广义最小方差控制策略——自校正控制器354

§14—3 参考模型自适应控制系统356

一、被控对象全部状态能直接获取的自适应控制系统357

二、根据对象输入输出设计参考模型自适应控制系统360

思考题与习题366

参考文献366

第十五章 多变量现代频域方法367

§15—1 多变量系统的描述方法367

§15—2 稳定性定理370

一、对角优势372

§15—3 逆奈氏阵列法372

二、稳定性判据373

三、运用INA方法的一些问题374

§15—4 关于INA方法中闭环特性的讨论378

§15—5 INA设计方法示例380

§15—6 特征轨迹法383

一、广义奈氏稳定性判据383

三、近似可交换控制器384

二、互联作用384

四、设计方法和举例386

§15—7 其它设计方法390

一、并矢展开法390

二、顺序回差法393

§15—8 小结396

思考题与习题397

参考文献398