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