电子工程师手册 第14篇 自动控制与控制仪表 下PDF电子书下载

第1章 线性控制系统理论基础 1

1 概述 1

1·1 基本术语 1

1·2 自动控制的基本方式 1

1·3 反馈控制系统的工作原理 2

1·4 反馈控制系统的组成 2

1·5 自动控制系统的分类 3

1·6 对控制系统技术性能的要求 3

2 系统特性的数学描述 3

2·1 微分方程 3

2·2 传递函数 5

2·3 频率特性 15

2·4 时域特性 22

3 控制系统的性能分析 25

3·1 稳定性 25

3·2 稳态误差 29

3·3 动态性能 31

4 控制系统的校正 41

4·1 校正方式 41

4·2 常用的校正装置 42

4·3 串联校正装置的综合 45

4·4 反馈校正装置的综合 45

第2章 非线性系统分析 48

1 概述 48

2 描述函数法 48

2·1 描述函数的基本概念 48

2·2 用描述函数法分析稳定性 51

2·3 自持振荡的消除与非线性特性的利用 51

3 相平面法 52

3·1 解析法 53

3·2 等倾线法 53

3·3 奇点和极限环 54

第3章 采样控制系统 57

1 概述 57

2 信号的采样与信号的复现 57

2·1 信号的采样 57

2·2 信号的复现 58

3 脉冲传递函数 60

3·1 由差分方程求脉冲传递函数 60

3·2 由系统结构图求脉冲传递函数 60

4 采样系统的性能分析 62

4·1 稳定性 62

4·2 采样瞬时的稳态误差 64

4·3 动态性能 64

5 采样系统的校正 66

5·1 模拟采样系统的串联校正 66

5·2 数字控制系统的串联校正 67

第4章 现代控制理论简介 68

1 概述 68

2 状态空间描述 69

2·1 状态变量、状态向量和状态空间 69

2·2 系统方程 69

2·3 线性变换 71

2·4 传递函数 72

3 线性系统性能分析 72

3·1 系统的运动 72

3·2 能控性与能观测性 74

3·3 线性系统的稳定性 76

4 线性系统的综合 77

4·1 线性系统的反馈结构及其基本特性 77

4·2 闭环系统极点的配置 77

4·3 状态观测器 78

4·4 带有状态观测器的状态反馈系统 80

第5章 过程参数检测仪表 83

1 检测仪表基本知识 83

1·1 过程参数检测的特点 83

1·2 检测仪表的分类 83

1·3 检测仪表的构成 83

1·4 检测仪表的性能指标 85

1·5 信号制 85

1·6 安全防爆问题 86

2 温度检测仪表 88

2·1 温度检测仪表的类型及主要技术性能 88

2·2 温度检测元件与显示仪表的配接 91

2·3 温度变送器的结构原理 92

2·4 温度检测仪表的选用 95

3 压力检测仪表 97

3·1 压力检测仪表类型及其主要技术性能 97

3·2 力平衡式压力（差压）变送器 99

3·3 位移式差压（压力）变送器 100

3·4 压力检测仪表的调校与使用 101

4 流量检测仪表 101

4·1 流量检测仪表的分类 101

4·2 节流式流量计 101

4·3 流量检测仪表的选用 104

5 物位检测仪表 105

5·1 物位检测仪表的分类和性能 105

5·2 物位检测仪表的选用 106

6 成分分析仪表 106

6·1 成分分析仪表的分类 106

6·2 过程分析仪器的构成 107

6·3 成分分析仪表的选用 107

7 检测仪表的发展趋势 109

7·1 检测仪表技术发展的动向 109

7·2 智能式变送器的原理及特点 109

第6章 模拟显示调节仪表 111

1 电动调节器的控制规律及实现方法 111

1·1 调节器的基本控制规律 111

1·2 电动调节器控制规律的实现方法 111

2 模拟式电动调节仪表的类型及典型线路 113

2·1 模拟式电动调节仪表类型 113

2·2 调节器典型线路原理 114

3 模拟显示仪表 120

3·1 显示仪表的类型与选用 120

3·2 自动平衡显示仪表的基本组成 120

3·3 自动电位差计测量电路 121

3·4 自动平衡电桥测量电路 122

3·5 DDZ-Ⅲ系列指示记录仪 122

3·6 数字模拟混合记录仪 122

4 执行器 123

4·1 执行器的特点与分类 123

4·2 执行机构的基本结构和工作原理 125

4·3 调节阀的选用 126

4·4 电－气阀门定位器 127

第7章 数字式控制装置 130

1 概述 130

1·1 分散型控制系统的发展过程 130

1·2 数字式控制装置的类型与体系结构 130

1·3 分散型综合控制装置的主要功能 131

1·4 DDZ-S系列仪表总体构成介绍 133

2 数字式控制装置的软件系统 133

2·1 软件系统的分类及特点 133

2·2 数据采集与处理系统 134

2·3 直接数字控制（DDC）算法 137

2·4 过程控制应用软件的组态 139

3 可编程数字调节器 141

3·1 可编程数字调节器的基本构成 141

3·2 KMM可编程调节器的功能与组态 144

3·3 SLPC的程序结构与功能编程 146

3·4 PMK的功能模块及编程方法 148

3·5 DTZB型智能式调节器 151

4 可编程序控制器 155

4·1 可编程序控制器的特点与分类 155

4·2 M84的构成原理及应用 156

5 分散型综合控制装置 159

5·1 几种分散型综合控制装置简介 159

5·2 DJK-7500系统的过程控制软件 164

5·3 TDC-3000基本控制器的原理与应用 168

第8章 过程控制系统 172

1 概述 172

1·1 过程控制的特点 172

1·2 过程控制系统的分类 172

1·3 简单控制系统方案设计的基本原则 172

2 被控对象的动态特性及实验测定 174

2·1 被控对象的数学描述 174

2·2 时域法辨识对象的动态特性 174

2·3 频域法辨识对象的动态特性 177

2·4 用统计方法辨识对象的动态特性 180

2·5 最小二乘参数估计法辨识对象模型 181

3 调节器参数工程整定及系统投运 182

3·1 调节器参数的实验整定方法 182

3·2 调节器参数整定的响应曲线法 183

3·3 控制系统的投运 184

4 复杂控制系统 185

4·1 串级控制系统 185

4·2 前馈补偿复合控制系统 188

4·3 预估补偿控制系统 189

4·4 解耦控制系统 190

5 自适应控制系统 191

5·1 自适应控制系统的功能与类型 191

5·2 PID参数自整定调节器 192

5·3 自校正调节器 194

5·4 模型参考型自适应控制系统 195

5·5 自适应控制的工业应用范例 196

6 智能控制系统 197

6·1 智能控制系统的特点与分类 197

6·2 多级实时智能控制系统介绍 198

7 工厂综合自动化的展望 199

7·1 工厂自动化的发展趋势 199

7·2 第5代过程控制技术 199

参考文献 200