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第1章 绪论 1

1.1 自动控制系统的组成 1

1.2 自动控制系统的分类 3

1.3 自动控制系统的发展概况 5

1.3.1 控制理论的发展概况 5

1.3.2 过程控制系统的发展概况 6

1.4 自动控制系统的过渡过程及品质指标 9

1.4.1 对自动控制系统的要求 9

1.4.2 过渡过程 10

1.4.3 品质指标 11

思考题与习题 13

第2章 被控对象的数学模型 15

2.1 概述 15

2.2 建立数学模型的方法 18

2.2.1 机理法 18

2.2.2 实验法 21

2.3 过程模型的特点 24

思考题与习题 25

第3章 控制技术 27

3.1 模拟控制技术 27

3.1.1 比例控制规律（P） 27

3.1.2 积分控制规律（I） 31

3.1.3 微分控制规律（D） 33

3.1.4 比例积分微分控制（PID） 35

3.2 数字控制技术 36

3.2.1 数字控制器的模拟化设计 37

3.2.2 数字控制器的离散化设计 45

3.3 模糊控制技术 56

3.3.1 模糊控制的预备知识 57

3.3.2 模糊控制系统的构成 61

3.3.3 模糊控制器的基本设计方法 62

3.3.4 模糊控制器设计实例 70

3.4 人工神经网络技术 73

3.4.1 人工神经元模型 73

3.4.2 人工神经网络的拓扑结构 76

3.4.3 神经网络的学习 77

3.4.4 典型神经网络 78

3.4.5 神经网络控制 83

3.5 预测控制 83

3.5.1 预测控制的基本原理 83

3.5.2 预测控制算法 85

3.6 自适应控制技术 91

思考题与习题 93

第4章 执行器 94

4.1 气动执行器 94

4.1.1 气动执行器的组成与分类 94

4.1.2 气动执行器的选择 95

4.2 电—气转换器及电—气阀门定位器 102

4.3 电动执行器 102

4.4 数字阀与智能控制阀 103

4.4.1 数字阀 103

4.4.2 智能控制阀 104

思考题与习题 104

第5章 简单控制系统 106

5.1 简单控制系统组成 106

5.2 简单控制系统的设计 107

5.2.1 被控变量的选择 108

5.2.2 操纵变量的选择 110

5.2.3 测量元件特性的影响 111

5.2.4 控制器控制规律的确定 112

5.2.5 控制器作用方向的选择 113

5.3 简单控制系统的参数整定与投运 114

5.3.1 简单控制系统的参数整定 114

5.3.2 简单控制系统的投运 118

思考题与习题 119

第6章 复杂控制系统 121

6.1 串级控制系统 121

6.1.1 串级控制系统的组成与工作过程 121

6.1.2 串级控制系统的特点及应用场合 124

6.1.3 串级控制系统设计原则 126

6.1.4 串级控制系统参数整定和投运 128

6.2 均匀控制系统 130

6.2.1 均匀控制的目的和特点 130

6.2.2 均匀控制方案 131

6.3 比值控制系统 133

6.3.1 概述 133

6.3.2 比值控制系统的类型 133

6.3.3 比值系数的计算和比值方案的实施 136

6.4 前馈控制系统 138

6.4.1 前馈控制的原理及其特点 138

6.4.2 前馈控制系统的几种结构形式 140

6.4.3 前馈控制的应用 142

6.5 选择性控制系统 142

6.5.1 基本概念 142

6.5.2 选择性控制系统的类型 143

6.5.3 选择性控制系统的设计 146

6.6 分程控制系统 148

6.6.1 分程控制系统概述 148

6.6.2 分程控制的应用场合 149

6.6.3 分程控制中的几个问题 151

6.7 纯滞后补偿控制系统 152

6.8 解耦控制系统 154

6.8.1 相对增益 155

6.8.2 解耦控制方法 157

思考题与习题 160

第7章 流体输送设备的控制 163

7.1 离心泵的控制方案 164

7.2 容积式泵的控制方案 166

7.3 压缩机的控制 167

7.3.1 离心式压缩机的控制方案 167

7.3.2 离心式压缩机的防喘振控制系统 168

思考题与习题 171

第8章 传热设备的控制 172

8.1 概述 172

8.2 一般传热设备的控制方案 172

8.3 加热炉的控制 175

8.4 锅炉设备的控制 178

思考题与习题 186

第9章 集散控制系统与现场总线控制系统 188

9.1 集散控制系统（DCS） 188

9.1.1 集散控制系统（DCS）概念 188

9.1.2 DCS的基本组成及特点 189

9.1.3 DCS硬件系统 192

9.1.4 DCS的软件系统 193

9.2 现场总线控制系统 195

9.2.1 现场总线的本质 196

9.2.2 现场总线的特点和优点 197

9.2.3 现场总线网络的实现 199

9.2.4 流行现场总线简介 200

思考题与习题 203

第10章 过程控制系统仿真 204

10.1 过程控制系统仿真概述 204

10.2 Matlab基础知识 205

10.2.1 Matlab简介 205

10.2.2 Matlab的基本语句结构 208

10.2.3 Matlab基本命令 209

10.2.4 Matlab文件基础 214

10.3 控制系统数学模型的Matlab描述 216

10.3.1 控制系统数学模型的Matlab描述 216

10.3.2 系统模型转换及连接 220

10.4 Matlab编程实例 223

思考题与习题 234

第11章 控制系统设计思想与实例 236

11.1 控制系统设计思想 236

11.2 典型化工过程系统控制实例 239

11.2.1 精馏塔的控制 239

11.2.2 常减压过程的控制 251

思考题与习题 256

参考文献 257