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過程控制系統(第4版21世紀高等學校本科電子電氣專業系列實用教材) 版權信息
- ISBN：9787121413377
- 條形碼：9787121413377 ; 978-7-121-41337-7
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
過程控制系統(第4版21世紀高等學校本科電子電氣專業系列實用教材) 本書特色
該書第四版在原有版本的基礎上加入了視頻課程講解，對于教學和學生學習都大有幫助。
過程控制系統(第4版21世紀高等學校本科電子電氣專業系列實用教材) 內容簡介
本書系統地論述了過程控制系統的發展、組成、分類、性能指標，被控過程的數學模型及其獲取方法，單回路控制系統的基本概念，串級控制系統的結構組成、工作原理，串級控制系統的方案設計，補償控制原理和前饋控制的幾種結構形式，大純滯后生產過程的概念，常規控制方案的實現，預估補償控制方案的設計與實現，比值控制系統、均勻控制系統、分程控制系統、選擇性控制系統的基本概念，系統設計與實現和參數整定，多變量解耦控制系統，計算機過程控制系統的組成與類型，直接數字控制系統的基本概念及組成、數字式PID控制算法及數字式PID的參數整定、優選控制策略的介紹，以及順序控制系統、典型單元及生產過程的控制等多方面的內容。
過程控制系統(第4版21世紀高等學校本科電子電氣專業系列實用教材) 目錄
第1章 概述 （1）
1．1 過程控制的要求與任務 （1）
1．2 過程控制系統的組成與特點 （3）
1．2．1 過程控制系統的組成 （3）
1．2．2 過程控制系統的特點 （5）
1．3 過程控制系統的性能指標 （6）
1．3．1 單項性能指標 （7）
1．3．2 綜合性能指標 （7）
1．4 過程控制系統的設計 （8）
1．4．1 確定系統變量 （9）
1．4．2 確定控制方案 （10）
1．4．3 過程控制系統硬件選擇 （10）
1．4．4 設計安全保護系統 （11）
1．4．5 系統調試和投運 （11）
1．5 過程控制的發展與趨勢 （12）
1．5．1 過程控制裝置 （12）
1．5．2 過程控制策略 （15）
本章小結 （15）
習題 （16）
第2章 被控過程的數學模型 （17）
2．1 過程模型概述 （17）
2．1．1 被控過程的動態特性 （17）
2．1．2 數學模型的表達形式與要求 （20）
2．1．3 建立過程數學模型的基本方法 （23）
2．2 機理法建模 （24）
2．2．1 單容對象的傳遞函數 （24）
2．2．2 多容對象的傳遞函數 （29）
2．3 測試法建模 （32）
2．3．1 對象特性的實驗測定方法 （32）
2．3．2 測定動態特性的時域法 （33）
2．3．3 測定動態特性的頻域法 （40）
2．4 利用MATLAB建立過程模型 （42）
本章小結 （48）
習題 （48）
第3章 執行器 （50）
3．1 氣動調節閥的結構 （50）
3．1．1 氣動執行機構 （50）
3．1．2 閥 （51）
3．1．3 閥門定位器 （52）
3．2 調節閥的流量系數 （53）
3．2．1 調節閥的流量方程 （53）
3．2．2 流量系數的定義 （54）
3．2．3 流量系數計算 （55）
3．3 調節閥結構特性和流量特性 （59）
3．3．1 調節閥的結構特性 （60）
3．3．2 調節閥的流量特性 （62）
3．3．3 調節閥的可調比 （66）
3．4 氣動調節閥的選型 （68）
3．4．1 調節閥結構形式的選擇 （69）
3．4．2 調節閥氣開與氣關形式的選擇 （69）
3．4．3 調節閥流量特性的選擇 （70）
3．4．4 調節閥口徑的確定 （71）
3．5 利用MATLAB確定調節閥的口徑 （78）
本章小結 （84）
習題 （84）
第4章 PID控制原理 （86）
4．1 PID控制的特點 （86）
4．2 比例控制（P控制） （87）
4．2．1 比例控制的調節規律和比例帶 （87）
4．2．2 比例控制的特點 （88）
4．2．3 比例帶對控制過程的影響 （90）
4．3 比例積分控制（PI控制） （92）
4．3．1 積分控制的調節規律 （92）
4．3．2 比例積分控制的調節規律 （94）
4．3．3 積分飽和現象與抗積分飽和的措施 （95）
4．4 比例積分微分控制（PID控制） （97）
4．4．1 微分控制的調節規律 （97）
4．4．2 比例微分控制的調節規律 （97）
4．4．3 比例微分控制的特點 （98）
4．4．4 比例積分微分控制的調節規律 （99）
4．5 數字PID控制 （100）
4．5．1 基本的數字PID控制算法 （101）
4．5．2 改進的數字PID控制算法 （102）
4．6 利用MATLAB實現PID控制規律 （104）
本章小結 （108）
習題 （109）
第5章 簡單控制系統 （110）
5．1 簡單控制系統的分析 （110）
5．1．1 控制系統的工作過程 （110）
5．1．2 簡單控制系統的組成 （111）
5．1．3 簡單離散控制系統的組成 （113）
5．2 簡單控制系統的設計 （114）
5．2．1 被控變量和操作變量的選擇 （114）
5．2．2 檢測變送儀表的選擇 （117）
5．2．3 控制器的選型 （119）
5．3 簡單控制系統的整定 （123）
5．3．1 控制器參數整定的基本要求 （124）
5．3．2 PID控制器參數的工程整定 （125）
5．3．3 PID控制器參數的自整定 （133）
5．4 簡單控制系統的投運 （135）
5．5 簡單控制系統的故障與處理 （137）
5．6 利用MATLAB對簡單控制系統進行仿真 （139）
5．6．1 利用MATLAB對PID控制器參數進行整定 （139）
5．6．2 利用Simulink對PID控制器參數進行自整定 （142）
本章小結 （146）
習題 （146）
第6章 串級控制系統 （148）
6．1 串級控制系統的基本概念 （148）
6．1．1 串級控制的提出 （148）
6．1．2 串級控制系統的組成 （151）
6．1．3 串級控制系統的工作過程 （151）
6．2 串級控制系統的分析 （153）
6．2．1 增強系統的抗干擾能力 （153）
6．2．2 改善對象的動態特性 （155）
6．2．3 對負荷變化有一定的自適應能力 （157）
6．3 串級控制系統的設計 （157）
6．3．1 副回路的選擇 （158）
6．3．2 主、副回路工作頻率的選擇 （159）
6．3．3 主、副控制器的選型 （162）
6．4 串級控制系統的整定 （164）
6．4．1 逐步逼近法 （165）
6．4．2 兩步整定法 （165）
6．4．3 一步整定法 （166）
6．5 串級控制系統的投運 （167）
6．6 利用MATLAB對串級控制系統進行仿真 （167）
本章小結 （173）
習題 （173）
第7章 補償控制系統 （174）
7．1 補償控制的原理 （174）
7．2 前饋控制系統 （175）
7．2．1 前饋控制的概念 （175）
7．2．2 前饋控制系統的結構 （176）
7．2．3 前饋控制系統的設計 （182）
7．2．4 前饋控制系統的整定 （186）
7．3 大遲延控制系統 （189）
7．3．1 大遲延控制系統的概述 （189）
7．3．2 大遲延控制系統的設計 （189）
7．4 利用MATLAB對補償控制系統進行仿真 （194）
本章小結 （197）
習題 （198）
第8章 特殊控制系統 （199）
8．1 比值控制系統 （199）
8．1．1 比值控制的概念 （199）
8．1．2 比值控制系統的類型 （200）
8．1．3 比值控制系統的設計 （204）
8．1．4 控制器的選型和整定 （211）
8．2 均勻控制系統 （213）
8．2．1 均勻控制的概念 （213）
8．2．2 均勻控制系統的設計 （214）
8．2．3 均勻控制系統的整定 （217）
8．3 分程控制系統 （218）
8．3．1 分程控制的概念 （218）
8．3．2 分程控制系統的應用 （219）
8．3．3 分程控制系統的實施 （222）
8．4 自動選擇性控制系統 （225）
8．4．1 自動選擇性控制的概念 （225）
8．4．2 自動選擇性控制系統的類型 （225）
8．4．3 控制器的選型和整定 （228）
8．5 順序控制系統 （230）
8．5．1 順序控制系統的概念 （230）
8．5．2 順序控制系統的組成 （230）
8．5．3 順序控制系統的表示及設計方法 （231）
8．6 利用MATLAB對特殊控制系統進行仿真 （234）
本章小結 （238）
習題 （238）
第9章 解耦控制系統 （240）
9．1 解耦控制的基本概念 （240）
9．1．1 控制回路間的耦合 （240）
9．1．2 被控對象的典型耦合結構 （241）
9．2 解耦控制系統的分析 （242）
9．2．1 耦合程度的分析 （242）
9．2．2 相對增益分析法 （243）
9．2．3 減少及消除耦合的方法 （249）
9．3 解耦控制系統的設計 （251）
9．3．1 前饋補償解耦法 （251）
9．3．2 反饋解耦法 （254）
9．3．3 對角陣解耦法 （255）
9．3．4 單位陣解耦法 （256）
9．4 解耦控制系統的實施 （257）
9．4．1 解耦控制系統的穩定性 （257）
9．4．2 多變量控制系統的部分解耦 （258）
9．4．3 解耦控制系統的簡化 （258）
9．5 利用MATLAB對解耦控制系統進行仿真 （259）
本章小結 （264）
習題 （264）
第10章 計算機過程控制系統 （266）
10．1 計算機過程控制系統簡介 （266）
10．2 計算機過程控制系統的組成 （267）
10．3 計算機過程控制系統的類型 （268）
10．4 先進過程控制方法 （273）
本章小結 （277）
習題 （277）
第11章 電廠鍋爐設備的控制 （278）
11．1 火力發電廠工藝流程 （278）
11．2 鍋爐給水控制系統 （279）
11．2．1 概述 （279）
11．2．2 給水系統的主被調參數、調節參數及控制方式 （280）
11．2．3 給水系統的對象特性 （281）
11．2．4 給水系統的控制方案 （283）
11．3 鍋爐主蒸汽溫度控制 （285）
11．3．1 概述 （285）
11．3．2 氣溫控制的被調參數和調節參數及對象特性 （285）
11．3．3 過熱汽溫控制基本方案 （287）
11．4 鍋爐燃燒控制系統 （290）
11．4．1 燃燒控制的任務 （290）
11．4．2 燃燒系統的被調參數及控制參數 （291）
11．4．3 燃燒系統對象的動態特性 （291）
11．4．4 燃燒系統的控制方案 （293）
本章小結 （296）
習題 （296）
附錄A 儀表位號 （297）
參考文獻 （299）
1．1 過程控制的要求與任務 （1）
1．2 過程控制系統的組成與特點 （3）
1．2．1 過程控制系統的組成 （3）
1．2．2 過程控制系統的特點 （5）
1．3 過程控制系統的性能指標 （6）
1．3．1 單項性能指標 （7）
1．3．2 綜合性能指標 （7）
1．4 過程控制系統的設計 （8）
1．4．1 確定系統變量 （9）
1．4．2 確定控制方案 （10）
1．4．3 過程控制系統硬件選擇 （10）
1．4．4 設計安全保護系統 （11）
1．4．5 系統調試和投運 （11）
1．5 過程控制的發展與趨勢 （12）
1．5．1 過程控制裝置 （12）
1．5．2 過程控制策略 （15）
本章小結 （15）
習題 （16）
第2章 被控過程的數學模型 （17）
2．1 過程模型概述 （17）
2．1．1 被控過程的動態特性 （17）
2．1．2 數學模型的表達形式與要求 （20）
2．1．3 建立過程數學模型的基本方法 （23）
2．2 機理法建模 （24）
2．2．1 單容對象的傳遞函數 （24）
2．2．2 多容對象的傳遞函數 （29）
2．3 測試法建模 （32）
2．3．1 對象特性的實驗測定方法 （32）
2．3．2 測定動態特性的時域法 （33）
2．3．3 測定動態特性的頻域法 （40）
2．4 利用MATLAB建立過程模型 （42）
本章小結 （48）
習題 （48）
第3章 執行器 （50）
3．1 氣動調節閥的結構 （50）
3．1．1 氣動執行機構 （50）
3．1．2 閥 （51）
3．1．3 閥門定位器 （52）
3．2 調節閥的流量系數 （53）
3．2．1 調節閥的流量方程 （53）
3．2．2 流量系數的定義 （54）
3．2．3 流量系數計算 （55）
3．3 調節閥結構特性和流量特性 （59）
3．3．1 調節閥的結構特性 （60）
3．3．2 調節閥的流量特性 （62）
3．3．3 調節閥的可調比 （66）
3．4 氣動調節閥的選型 （68）
3．4．1 調節閥結構形式的選擇 （69）
3．4．2 調節閥氣開與氣關形式的選擇 （69）
3．4．3 調節閥流量特性的選擇 （70）
3．4．4 調節閥口徑的確定 （71）
3．5 利用MATLAB確定調節閥的口徑 （78）
本章小結 （84）
習題 （84）
第4章 PID控制原理 （86）
4．1 PID控制的特點 （86）
4．2 比例控制（P控制） （87）
4．2．1 比例控制的調節規律和比例帶 （87）
4．2．2 比例控制的特點 （88）
4．2．3 比例帶對控制過程的影響 （90）
4．3 比例積分控制（PI控制） （92）
4．3．1 積分控制的調節規律 （92）
4．3．2 比例積分控制的調節規律 （94）
4．3．3 積分飽和現象與抗積分飽和的措施 （95）
4．4 比例積分微分控制（PID控制） （97）
4．4．1 微分控制的調節規律 （97）
4．4．2 比例微分控制的調節規律 （97）
4．4．3 比例微分控制的特點 （98）
4．4．4 比例積分微分控制的調節規律 （99）
4．5 數字PID控制 （100）
4．5．1 基本的數字PID控制算法 （101）
4．5．2 改進的數字PID控制算法 （102）
4．6 利用MATLAB實現PID控制規律 （104）
本章小結 （108）
習題 （109）
第5章 簡單控制系統 （110）
5．1 簡單控制系統的分析 （110）
5．1．1 控制系統的工作過程 （110）
5．1．2 簡單控制系統的組成 （111）
5．1．3 簡單離散控制系統的組成 （113）
5．2 簡單控制系統的設計 （114）
5．2．1 被控變量和操作變量的選擇 （114）
5．2．2 檢測變送儀表的選擇 （117）
5．2．3 控制器的選型 （119）
5．3 簡單控制系統的整定 （123）
5．3．1 控制器參數整定的基本要求 （124）
5．3．2 PID控制器參數的工程整定 （125）
5．3．3 PID控制器參數的自整定 （133）
5．4 簡單控制系統的投運 （135）
5．5 簡單控制系統的故障與處理 （137）
5．6 利用MATLAB對簡單控制系統進行仿真 （139）
5．6．1 利用MATLAB對PID控制器參數進行整定 （139）
5．6．2 利用Simulink對PID控制器參數進行自整定 （142）
本章小結 （146）
習題 （146）
第6章 串級控制系統 （148）
6．1 串級控制系統的基本概念 （148）
6．1．1 串級控制的提出 （148）
6．1．2 串級控制系統的組成 （151）
6．1．3 串級控制系統的工作過程 （151）
6．2 串級控制系統的分析 （153）
6．2．1 增強系統的抗干擾能力 （153）
6．2．2 改善對象的動態特性 （155）
6．2．3 對負荷變化有一定的自適應能力 （157）
6．3 串級控制系統的設計 （157）
6．3．1 副回路的選擇 （158）
6．3．2 主、副回路工作頻率的選擇 （159）
6．3．3 主、副控制器的選型 （162）
6．4 串級控制系統的整定 （164）
6．4．1 逐步逼近法 （165）
6．4．2 兩步整定法 （165）
6．4．3 一步整定法 （166）
6．5 串級控制系統的投運 （167）
6．6 利用MATLAB對串級控制系統進行仿真 （167）
本章小結 （173）
習題 （173）
第7章 補償控制系統 （174）
7．1 補償控制的原理 （174）
7．2 前饋控制系統 （175）
7．2．1 前饋控制的概念 （175）
7．2．2 前饋控制系統的結構 （176）
7．2．3 前饋控制系統的設計 （182）
7．2．4 前饋控制系統的整定 （186）
7．3 大遲延控制系統 （189）
7．3．1 大遲延控制系統的概述 （189）
7．3．2 大遲延控制系統的設計 （189）
7．4 利用MATLAB對補償控制系統進行仿真 （194）
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習題 （198）
第8章 特殊控制系統 （199）
8．1 比值控制系統 （199）
8．1．1 比值控制的概念 （199）
8．1．2 比值控制系統的類型 （200）
8．1．3 比值控制系統的設計 （204）
8．1．4 控制器的選型和整定 （211）
8．2 均勻控制系統 （213）
8．2．1 均勻控制的概念 （213）
8．2．2 均勻控制系統的設計 （214）
8．2．3 均勻控制系統的整定 （217）
8．3 分程控制系統 （218）
8．3．1 分程控制的概念 （218）
8．3．2 分程控制系統的應用 （219）
8．3．3 分程控制系統的實施 （222）
8．4 自動選擇性控制系統 （225）
8．4．1 自動選擇性控制的概念 （225）
8．4．2 自動選擇性控制系統的類型 （225）
8．4．3 控制器的選型和整定 （228）
8．5 順序控制系統 （230）
8．5．1 順序控制系統的概念 （230）
8．5．2 順序控制系統的組成 （230）
8．5．3 順序控制系統的表示及設計方法 （231）
8．6 利用MATLAB對特殊控制系統進行仿真 （234）
本章小結 （238）
習題 （238）
第9章 解耦控制系統 （240）
9．1 解耦控制的基本概念 （240）
9．1．1 控制回路間的耦合 （240）
9．1．2 被控對象的典型耦合結構 （241）
9．2 解耦控制系統的分析 （242）
9．2．1 耦合程度的分析 （242）
9．2．2 相對增益分析法 （243）
9．2．3 減少及消除耦合的方法 （249）
9．3 解耦控制系統的設計 （251）
9．3．1 前饋補償解耦法 （251）
9．3．2 反饋解耦法 （254）
9．3．3 對角陣解耦法 （255）
9．3．4 單位陣解耦法 （256）
9．4 解耦控制系統的實施 （257）
9．4．1 解耦控制系統的穩定性 （257）
9．4．2 多變量控制系統的部分解耦 （258）
9．4．3 解耦控制系統的簡化 （258）
9．5 利用MATLAB對解耦控制系統進行仿真 （259）
本章小結 （264）
習題 （264）
第10章 計算機過程控制系統 （266）
10．1 計算機過程控制系統簡介 （266）
10．2 計算機過程控制系統的組成 （267）
10．3 計算機過程控制系統的類型 （268）
10．4 先進過程控制方法 （273）
本章小結 （277）
習題 （277）
第11章 電廠鍋爐設備的控制 （278）
11．1 火力發電廠工藝流程 （278）
11．2 鍋爐給水控制系統 （279）
11．2．1 概述 （279）
11．2．2 給水系統的主被調參數、調節參數及控制方式 （280）
11．2．3 給水系統的對象特性 （281）
11．2．4 給水系統的控制方案 （283）
11．3 鍋爐主蒸汽溫度控制 （285）
11．3．1 概述 （285）
11．3．2 氣溫控制的被調參數和調節參數及對象特性 （285）
11．3．3 過熱汽溫控制基本方案 （287）
11．4 鍋爐燃燒控制系統 （290）
11．4．1 燃燒控制的任務 （290）
11．4．2 燃燒系統的被調參數及控制參數 （291）
11．4．3 燃燒系統對象的動態特性 （291）
11．4．4 燃燒系統的控制方案 （293）
本章小結 （296）
習題 （296）
附錄A 儀表位號 （297）
參考文獻 （299）
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過程控制系統(第4版21世紀高等學校本科電子電氣專業系列實用教材) 作者簡介
楊麗娟 ，工學碩士，太原理工大學高級實驗師。主要從事自動化專業的實驗教學和科研工作，為大學本科生輔導《自動控制理論》、《過程控制系統》、《控制儀表與裝置》、《計算機控制技術》和《計算機仿真技術》等課程及其課程設計，其中《自動控制理論》2009年被評為山西省高等學校精品課程，2013年被評為山西省高等學校精品資源共享課，2020年被認定為山西省高等學校精品共享課程；《計算機仿真技術》2016年入選電子工業出版社“信息技術專業內容資源庫建設”（慕課視頻課程建設）項目，2019年被認定為山西省高等學校精品共享課程。主持和參與完成省部級科研項目5項。在國內主要期刊及會議上公開發表論文5篇。參編高等教育“十一五”或“十二五”***規劃教材《過程控制系統》、《過程控制實驗教程》、《現代控制理論習題集》和《計算機仿真技術與CAD》等6部。獲山西省教學成果特等獎和一等獎各一次。李國勇 ，工學博士， 太原理工大學信息工程學院自動化系教授，研究生導師。從事工業自動化專業的教學和科研工作，長期為大學本科和研究生主講《自動控制理論》、《現代控制理論》、《最優控制理論》、《過程控制系統》、《計算機仿真技術與CAD》和《智能控制及其MATLAB實現》等課程，其中《自動控制理論》2009年被評為山西省精品課程。主要研究方向為預測控制、智能控制理論及其應用等。主持和參研完成 省部級科研項目和國家重點工程項目6項。在國內主要期刊及會議上公開發表論文30余篇。主編出版“十一五”***高等學校規劃教材和專著等16部，其中《現代控制理論》2009年被評為***精品教材。2010年獲山西省教學成果一等獎。
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