過程控制系統(tǒng)

前言
第1章過程控制系統(tǒng)概述
1.1過程控制系統(tǒng)組成及特點
1.1.1過程控制認識
1.1.2過程控制系統(tǒng)組成
1.1.3過程控制的特點
1.2過程控制系統(tǒng)分類及性能指標
1.2.1過程控制系統(tǒng)的分類
1.2.2過程控制的性能指標
1.3過程控制技術的發(fā)展
1.3.1過程控制儀表的發(fā)展
1.3.2計算機在過程控制中的應用及發(fā)展
1.3.3過程控制理論的發(fā)展
1.3.4我國過程控制技術的發(fā)展
1.4本課程的地位和任務
1.4.1本課程的地位
1.4.2本課程的任務
1.4.3過程控制的設計
習題與思考題
第2章過程檢測儀表
2.1檢測儀表組成及接線方式
2.1.1檢測儀表組成
2.1.2過程檢測儀表的接線方式
2.2測量誤差及處理
2.2.1測量誤差的基本概念
2.2.2測量變送中的幾個問題
2.2.3測量信號的處理
2.3安全防爆基礎
2.3.1危險場所劃分
2.3.2防爆安全柵
2.4溫度檢測
2.4.1接觸式與非接觸式測溫
2.4.2熱電偶
2.4.3熱電阻
2.4.4集成式溫度傳感器
2.4.5接觸式測溫元件的選型與安裝
2.5壓力檢測
2.5.1彈性式壓力檢測
2.5.2應變片式壓力檢測
2.5.3壓阻式壓力檢測
2.5.4壓力表的選擇與安裝
2.6流量檢測
2.6.1容積式流量計
2.6.2節(jié)流式流量計
2.6.3浮子式流量計
2.6.4渦輪流量計
2.6.5漩渦(渦街)流量計
2.6.6電磁流量計
2.6.7超聲波流量計
2.6.8質量流量計
2.6.9多相流體的流量測量
2.?物位測量
2.7.1浮力式液位測量
2.7.2靜壓式液位測量
2.7.3電容式物位測量
2.7.4超聲波式物位測量
2.7.5雷達式物位測量
2.7.6核輻射式物位計
2.7.7光纖式液位測量
2.7.8多相界面的測量
2.8成分測量
2.8.1熱導式氣體成分測量
2.8.2紅外式氣體成分測量
2.8.3氧化鋯氧量成分測量
2.8.4氣相色譜成分測量
2.8.5工業(yè)電導儀
2.8.6工業(yè)酸度計
2.8.?濁度的檢測
2.9過程控制中的軟測量技術
2.9.1軟測量技術
2.9.2軟測量方法
2.9.3基于人工神經網絡的軟測量
習題與思考題
第3章過程執(zhí)行器
3.1調節(jié)閥
3.1.1電動執(zhí)行機構
3.1.2氣動執(zhí)行機構
3.1.3調節(jié)閥的流通能力
3.1.4調節(jié)閥的流量特性
3.1.5調節(jié)閥的選擇
3.2變頻器
3.2.1變頻器原理
3.2.2變頻器在過程控制中的應用
習題與思考題
第4章被控過程
4.1被控過程特性
4.1.1自衡過程與非自衡過程
4.1.2單容和多容過程
4.1.3振蕩和非振蕩過程
4.1.4具有反向特性的過程
4.2過程特性對控制品質的影響
4.2.1增益(放大系數(shù))尺的影響
4.2.2時間常數(shù)r的影響
4.2.3時滯的影響
4.3被控過程數(shù)學模型
4.3.1建立過程數(shù)學模型的目的
4.3.2過程數(shù)學模型的求取方法
4.3.3過程被控變量的選擇
4.3.4過程輸入變量的選擇
4.3.5數(shù)學模型的無因次化
4.4過程建模
4.4.1機理建模
4.4.2時域法建模
4.4.3頻域法建模
4.4.4最小二乘法建模
習題與思考題
第5章常規(guī)過程控制策略
5.1開關控制
5.1.1可編程序邏輯控制器簡介
5.1.2PLC在過程控制中的應用
5.2PID控制
5.2.1模擬式PID調節(jié)器
5.2.2數(shù)字式PID調節(jié)器
5.2.3改進的PID算法
5.3PID參數(shù)的整定
5.3.1參數(shù)整定原則
5.3.2參數(shù)整定方法
5.4PID調節(jié)器控制規(guī)律的選擇
5.4.1根據過程特性選擇調節(jié)器控制規(guī)律
5.4.2根據比值選擇調節(jié)器控制規(guī)律
5.4.3控制器正／反作用選擇
5.5過程控制系統(tǒng)的投運與維護
習題與思考題
第6章先進過程控制策略
6.1內模控制
6.1.1理想內?？刂破?br />6.1.2實際內?？刂破?br />6.1.3內?？刂破髋c反饋控制器的關系
6.2模型預測控制
6.2.1模型預測控制的特點
6.2.2模型算法控制
6.2.3動態(tài)矩陣控制
6.2.4模型預測控制中應注意的問題
6.3模糊控制
6.3.1模糊邏輯基礎
6.3.2模糊控制系統(tǒng)
6.3.3模糊控制器設計
6.4神經網絡控制
6.4.1神經網絡概念
6.4.2神經網絡控制
6.5專家控制
6.5.1專家系統(tǒng)概述
6.5.2專家控制系統(tǒng)
6.5.3專家控制器
習題與思考題
第7章串級控制系統(tǒng)
7.1串級控制系統(tǒng)結構
7.1.1串級控制問題的提出
7.1.2串級控制系統(tǒng)結構
7.2串級控制系統(tǒng)分析
7.2.1減小了被控對象的等效時間常數(shù)
7.2.2提高了系統(tǒng)工作頻率
7.2.3對負載變化具有一定的自適應能力
7.3串級控制系統(tǒng)設計
7.3.1設計原則
7.3.2主.副控制器選擇
7.3.3串級控制系統(tǒng)的整定
7.4串級控制系統(tǒng)設計舉例
習題與思考題
第8章復雜過程控制系統(tǒng)
8.1前饋控制系統(tǒng)
8.1.1前饋控制的原理和特點
8.1.2前饋控制系統(tǒng)的結構形式
8.1.3前饋控制的應用
8.2時間滯后控制系統(tǒng)
8.2.1史密斯(Smith)預估補償方案
8.2.2采樣控制方案
8.3解耦控制系統(tǒng)
8.3.1多變量系統(tǒng)中的耦合與解耦
8.3.2相對增益
8.3.3耦合系統(tǒng)的解耦設計方法
8.3.4解耦系統(tǒng)的簡化
8.4比值控制系統(tǒng)
8.4.1單閉環(huán)比值控制
8.4.2雙閉環(huán)比值控制
8.4.3變比值控制
8.5均勻控制系統(tǒng)
8.6超弛控制系統(tǒng)
8.7分程控制系統(tǒng)
8.8閥位控制系統(tǒng)
習題與思考題
第9章計算機過程控制系統(tǒng)
9.1計算機過程控制系統(tǒng)的特點和構成
9.1.1計算機過程控制系統(tǒng)的特點
9.1.2計算機過程控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
9.1.3計算機過程控制系統(tǒng)的構成
9.2計算機過程控制系統(tǒng)的應用型式
9.2.1巡回檢測與數(shù)據處理
9.2.2直接數(shù)字控制(DDC)系統(tǒng)
9.2.3監(jiān)督控制(SCC)系統(tǒng)
9.2.4集散控制系統(tǒng)(DCS)
9.3集散控制系統(tǒng)(DCS)
9.3.1DCS的體系結構
9.3.2DCS的基本組成
9.3.3典型DCS簡介
9.4基于PLC的監(jiān)督控制與數(shù)據采集系統(tǒng)
9.4.1PLC-SCADA系統(tǒng)和DCS的比較
9.4.2組態(tài)軟件
9.4.3基于Web的遠程監(jiān)控
9.5現(xiàn)場總線技術
9.5.1現(xiàn)場總線及其特點
9.5.2現(xiàn)場總線通信模型
9.5.3常見現(xiàn)場總線簡介
9.5.4現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
9.6計算機信息集成技術
9.6.1計算機信息集成概述
9.6.2實時數(shù)據庫與關系數(shù)據庫的集成
9.6.3企業(yè)信息集成系統(tǒng)
習題與思考題
附錄A過程控制SAMA圖
附錄B過程控制儀表位號
附錄C過程控制部分專業(yè)術語對照表
參考文獻