第1章 绪论 1
1.1自动化与自动控制 1
1.2一些名词和术语 2
1.3自动化专业的历史沿革 5
第2章 自动控制系统组成原理 9
2.1自动控制系统的组成结构与性能要求 9
2.1.1系统的基本组成结构 9
2.1.2控制系统稳定性概念 11
2.1.3控制系统品质指标的数学描述 14
2.2自动控制系统的分类 17
2.2.1按被控对象特性分类 18
2.2.2按自动控制系统是否形成闭合回路分类 18
2.2.3按系统输入/输出的个数分类 21
2.2.4按给定值信号的特点分类 23
2.2.5按控制系统元件的特性分类 24
2.2.6按系统中传输信号对时间的关系分类 24
第3章 自动控制理论 26
3.1经典控制理论 26
3.1.1传递函数描述及建立方法 26
3.1.2经典控制论中的典型控制律PID 28
3.1.3控制系统复频域分析方法 30
3.1.4控制系统的设计与综合 32
3.1.5线性离散系统的分析与设计 34
3.1.6非线性系统分析方法 34
3.2现代控制理论 36
3.2.1状态空间描述及建立方法 36
3.2.2控制系统的可控可观性 37
3.2.3状态反馈与输出反馈 37
3.2.4最优控制 41
3.3当代控制理论 42
3.3.1控制系统的数值解 42
3.3.2最优化理论与方法 46
3.3.3系统辨识 49
3.3.4自适应控制 52
3.3.5预测控制 55
3.3.6鲁棒控制 57
3.3.7随机控制 58
3.3.8智能控制 60
第4章自动化学科领域范畴 68
4.1检测与控制理论研究 68
4.1.1检测理论与方法 68
4.1.2控制理论与方法 75
4.2控制设备与装置的研发与生产 84
4.2.1模拟控制仪表 84
4.2.2数字化仪表 86
4.2.3计算机监视系统 86
4.2.4分散控制系统 87
4.2.5现场总线控制系统 91
4.2.6可编程逻辑控制器 93
4.3信息与管理 97
4.3.1计算机网络与数据库技术 97
4.3.2管理信息系统 105
4.3.3厂级监控信息系统 110
4.3.4数字化工厂 116
4.4系统的集成与应用 119
4.4.1信息集成 120
4.4.2设备集成 121
4.4.3物联网与云计算 122
第5章 自动化技术的应用领域 126
5.1火力发电生产过程自动控制 126
5.1.1火力发电厂的构成及其工作原理 126
5.1.2火力发电厂生产过程所需要的控制 129
5.2化工生产过程自动控制 136
5.2.1流体输送过程控制 136
5.2.2传热设备的控制 137
5.2.3精馏过程的控制 137
5.2.4化学反应过程控制 139
5.3炼油生产过程自动控制 139
5.3.1蒸馏生产过程控制 141
5.3.2催化裂化生产过程控制 142
5.4飞机的飞行控制 145
第6章 自动化学科的发展展望 148
6.1自动化学科理论体系的发展展望 148
6.1.1自动控制理论 148
6.1.2系统建模理论与方法 149
6.1.3控制系统优化理论与方法 150
6.2检测技术的最新进展 152
6.2.1检测仪表智能化 153
6.2.2新型检测技术与仪器 154
6.3控制装备与自动化设备的发展展望 160
第7章 自动化专业卓越工程师计划培养方案 162
7.1自动化专业卓越工程师培养计划的课程体系 162
7.1.1培养目标 163
7.1.2培养基本要求 163
7.1.3教学进程 164
7.2专业基础教育特色课程教学大纲 166
7.2.1“电工电子技术基础”课程教学大纲 166
7.2.2“现代工程控制理论”课程教学大纲 171
7.3专业教育特色课程教学大纲 175
7.3.1“控制装置与系统”课程教学大纲 175
7.3.2“计算机控制技术与系统”课程教学大纲 177
7.3.3“清洁能源发电控制系统”课程教学大纲 179
7.4实践环节与内容 180
7.4.1综述 180
7.4.2智能汽车设计 182
7.4.3大型火电机组热控系统设计及实现 183
7.4.4企业实习与毕业论文 184
参考文献 185