绪论 1
一、控制知识对化工工艺人员的重要性 1
(一) 仪表外部特性的知识 1
(二) 控制基本回路的概念和知识 4
(三) 复杂控制系统(包括多变量系统)的知识 5
(四) 最优控制系统的知识 7
(五) 小结 8
二、本书梗概 10
第一章 系统概念 13
一、控制系统的组成单元 13
二、几个重要的概念 17
(一) 信号和变量 17
(二) 稳态和动态 22
(三) 稳定性 26
(四) 反馈 32
三、控制指标 35
四、从小系统到大系统 40
第二章 过程特性和建模 43
一、过程的稳态特性及描述形式 43
二、稳态数学模型的建立 46
(一) 机理模型 46
(二) 经验模型 50
(三) 机理与经验方法的结合 53
三、动态特性的描述形式 55
(一) 微分方程 56
(二) 传递函数 64
(三) 差分方程 69
(一) 类型 71
四、过程动态特性的类型和特性参数 71
(二) 特性参数 74
五、动态数学模型的建立 77
(一) 参数估计的最小二乘法 78
(二) 参数估计的递推公式 81
(三) 系统辨识中一些实际问题的考虑 83
第三章 输出反馈系统和PID控制规律 88
一、输出反馈系统的构成 88
二、被控变量和操纵变量的选择 90
三、对检测元件和变送器的要求 92
四、对执行器的要求 95
五、三种基本的控制规律--P、I、D作用 104
六、时间连续的P、I、D控制规律 114
七、时间离散的P、I、D控制规律 122
八、控制器参数的整定 131
九、其他类型的输出反馈系统 134
(一) 位式控制系统 134
(二) 非线性控制系统 136
(三) 时间比例控制系统 136
(四) 按预期闭环特性而设计的数字控制系统 138
第四章 自动控制装置和仪表 139
一、发展概况 139
二、检测元件和变送器 144
(一) 温度检测元件 147
(二) 压力检测元件 149
(三) 物位检测元件 150
(四) 流量检测元件 151
(五) 成分和物性检测元件 154
(六) 变送器 156
三、显示装置 160
四、执行器 163
五、模拟式控制器(调节器) 168
(一) 电动控制器 169
(二) 气动控制器 175
(三) 运算单元 182
六、数字式调节器 183
七、总体分散控制装置 188
第五章 复杂控制系统 194
一、复杂控制系统的类型 194
二、串级控制系统 195
三、比值控制系统 204
四、分程控制系统 211
五、选择性控制系统 215
六、前馈控制系统 225
七、引入阀位控制器的控制系统--双重控制系统 234
八、引入计算指标的控制系统 235
九、引入史密恩预估器的控制系统 241
第六章 多变量控制系统 245
一、多变量系统的描述 245
二、可控性和可观性 249
三、状态反馈系统 251
四、输出反馈系统(多变量) 260
五、状态观测器与估计器 263
六、鲁棒控制 268
第七章 一些新发展的控制及有关系统 274
一、控制理论与应用的发展特征 274
二、操作优化控制 276
三、自适应控制 284
四、预测控制 289
五、模糊控制 293
六、智能控制 297
七、故障检测、诊断与容错控制 302
八、控制--管理一体化 306
第八章 过程控制的案例分析--精馏过程控制方案的确定 309
一、控制要求和控制方案初步分析 309
二、常用的基层控制方案 317
(一) 操纵变量(D，B，L，V)对xD和xB的影响 317
(二) 提馏段控制的典型方案 323
(三) 精馏段控制的典型方案 325
(四) 塔压控制 326
三、稳态和动态数学模型及计算机仿真 331
(一) 稳态数学模型的建立 331
(二) 操作控制命题求解与控制方案确定 335
(三) 动态数学模型的建立 339
(四) 动态数字仿真及结果分析 341
(五) 模型的简化 344
四、几类复杂控制系统的应用 345
(一) 串级控制系统 345
(二) 前馈控制系统 347
(三) 解耦控制系统 349
(四) 超驰控制系统 350
(五) 引入计算指标的控制系统 353
五、优化控制方案的确定 355
(一) 目标函数 356
(二) 数学模型 357
(三) 优化策略 358
(四) 控制方案 359
(五) 一些结论 361
六、节能控制的探讨 361
参考书目 366