目 录 1
绪论 1
第一章自动控制基本知识 3
第一节自动控制的基本概念 3
一、概述 3
二、人工控制与自动控制 4
第二节自动控制系统 5
一、自动控制系统的组成 5
二、自动控制系统的方框图 6
三、自动控制系统的负反馈 7
二、自动控制系统的过渡过程 8
一、系统的静态和动态 8
第三节 自动控制系统的过渡过程及品质指标 8
三、自动控制系统的品质指标 10
第四节 自动控制系统的数学模型 13
一、环节（或系统）的特性 13
二、动态数学模型 13
第五节 自动控制系统实例 17
一、水塔水位自动控制系统 17
二、电阻加热炉的自动控制系统 18
三、机械手位置随动系统 19
第六节自动控制系统的分类 20
一、有差控制系统与无差控制系统 20
二、开环控制系统与闭环控制系统 21
三、定值控制系统、程序控制系统和随动控制系统 23
五、连续控制系统与断续控制系统 24
四、简单控制系统与复杂控制系统 24
六、线性控制系统与非线性控制系统 25
七、单变量控制系统与多变量综合控制系统 25
第七节自动控制系统的基本元件 25
复习思考题 32
第二章自动控制系统的传递函数与典型环节 33
第一节传递函数 33
一、传递函数的概念 33
二、传递函数的定义 35
三、实例分析 35
一、比例环节 37
四、关于传递函数的几点说明 37
第二节基本的典型环节及其动态特性 37
二、积分环节 39
三、惯性环节 41
四、微分环节 43
五、振荡环节 47
六、迟延环节 50
第三节环节的典型连接方式 51
一、串联 51
二、并联 52
三、反向连接 54
一、动态方框图 56
第四节动态方框图及其建立过程 56
二、动态方框图的建立过程 57
第五节方框图的等效变换 61
一、方框图的等效变换法则 62
二、综合点与引出点的等效挪动原则 63
三、用梅逊公式求传递函数 66
复习思考题 69
第三章被控对象的特性 71
第一节对象的容积及容积系数 71
一、对象的容积 71
二、对象的容积系数 71
三、对象的动态特性 72
四、容积系数与对象惯性的关系 73
第二节对象的阻力与自衡 74
一、对象的阻力 74
二、对象的负荷和自衡 74
三、自衡的产生及其影响因素 75
第三节放大系数和时间常数 76
一、控制通道放大系数K0 77
二、时间常数7 78
第四节对象的滞后 79
一、对象滞后与产生的原因 79
二、传递滞后 79
三、过渡滞后 80
一、RC电路 81
第五节其他被控对象举例 81
二、气罐 83
复习思考题 84
第四章 自动控制的基本方式 86
第一节位式控制 86
一、双位控制 86
二、具有中间区的双位控制 87
三、多位控制 89
第二节比例控制 90
一、什么叫比例控制 90
二、比例控制方式 90
三、比例度及其对控制过程的影响 91
四、比例控制系统特点及其应用场合 94
第三节积分控制 94
一、什么叫积分控制 94
二、积分控制器的动态特性 95
三、积分控制的特点 96
第四节比例积分控制 97
一、什么是比例积分控制 97
二、比例积分控制及其动态特性 97
三、PI控制的积分时间及其对过渡过程的影响 99
第五节微分控制 99
一、什么是微分控制 99
二、实际的微分控制方式及微分时间 100
三、微分控制系统的过渡过程 102
第六节比例积分微分控制 103
一、什么是比例积分微分控制 103
二、比例积分微分控制系统的过渡过程 105
第七节控制器控制方式的选择 105
第八节控制器的PID参数整定 106
一、PID参数为什么要整定 106
二、临界比例度法 107
三、衰减曲线法 108
四、经验法 109
复习思考题 110
五、各种方法的比较 110
第五章执行器与变送器 112
第一节电动执行器 112
一、伺服放大器（DFC） 113
二、电动执行机构（DZA） 113
第二节其他电动执行机构简介 115
一、角行程电动执行机构 115
二、多转式电动执行机构 116
三、比例式电动执行机构 116
四、积分式电动执行机构 117
一、气动执行器的结构原理及特点 118
二、气动执行机构 118
第三节气动执行器 118
第四节其他气动执行机构简介 119
一、气动薄膜执行机构 119
二、气动活塞执行机构 120
三、滚动膜片执行机构 121
第五节差压变送器 121
一、力矩平衡式差压变送器 121
二、位移式差压（压力）变送器 123
第六节温度变送器 125
一、输入电路 125
二、放大电路 126
三、反馈电路 128
复习思考题 129
第六章位式控制仪表 130
第一节动圈式二位控制仪表 130
一、工作原理 130
二、控制点、动作不灵敏区及二次动作问题 135
第二节二位式控制特性分析 135
第三节动圈式三位控制仪表 137
第四节三位式控制特性分析 138
复习思考题 138
第七章时间比例控制仪表 139
第一节时间比例控制方式 139
第二节动圈式时间比例控制仪表 140
一、时间比例控制动作的实现方案 140
二、工作原理 143
三、XCT-130时间比例控制仪的几个调整点 145
第三节时间比例控制特性分析 146
复习思考题 146
第八章PID模拟式控制仪表 148
第一节PID运算规律的电路实现 148
一、基本运算电路——无源RC电路 148
二、PID运算规律的实现电路 149
第二节动圈式PID控制仪 157
一、开环状态 158
二、纯比例作用 158
三、比例积分作用 159
五、比例积分微分作用 160
四、比例微分作用 160
第三节DWT-702精密温度控制仪 162
一、工作原理 162
二、DWT-702 PID参数的整定 185
第四节DDZ-Ⅱ型电动单元组合仪表中的PID控制单元 187
第五节DDZ-Ⅲ型控制器 194
一、概述 194
二、控制器的组成结构 194
三、工作原理 195
第六节EK系列仪表的控制器 201
一、手动操作及软手动抗漂移 201
二、停电对策 205
三、内外给定的切换 207
四、抗积分饱和 209
五、SCC控制器 210
六、DDC控制器 213
第七节PID控制仪表的检定 215
一、动圈式PID指示控制仪 215
二、自动平衡式显示仪表附加的控制器 216
复习思考题 217
第九章数字式控制装置 219
第一节数字式控制装置的分类与发展 219
一、数字式控制装置的分类 219
二、数字式控制装置的发展 220
第二节数字式控制装置的原理及构成 221
一、数字式控制装置的原理 221
二、数字式控制装置的构成 221
第三节单回路控制器 222
一、概述 222
二、基本PID算式 225
三、PID功能的实现 229
四、用电位器设定参数的单回路控制器 231
五、可编程单回路控制器 240
第四节YEWSERIES-80集中分散型控制系统简介 250
复习思考题 251
参考文献 253