過程控制工程（第4版）內(nèi)容簡介

《高等學(xué)校教材：過程控制工程（第4版）》第一版于1992年獲得第二屆普通高等學(xué)校優(yōu)秀教材全國優(yōu)秀獎(jiǎng)，《過程控制工程》第二版于2002年獲得全國普通高等學(xué)校優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)，《過程控制工程》第三版被評(píng)為普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材并榮獲2011年上海市普通高校優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)。由俞金壽教授主持的“過程控制工程”課程于2009年被評(píng)為國家精品課程。

本書在分析過程穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，主要討論了簡單控制系統(tǒng)、復(fù)雜控制系統(tǒng)、先進(jìn)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理、特點(diǎn)、適用場合、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用等問題，并闡述了過程工業(yè)（石化、化工、輕工、醫(yī)藥等）生產(chǎn)過程中典型單元操作的控制方案，還介紹了典型工業(yè)生產(chǎn)過程（合成氨過程、常減壓過程、催化裂化過程、乙烯過程、聚合過程、生化過程、制漿造紙過程和冶金過程）的控制。本書的特點(diǎn)是基本理論與新的發(fā)展并重，理論與實(shí)際結(jié)合，內(nèi)容切合信息時(shí)代的需要，并力求深入淺出，著重物理概念。

《高等學(xué)校教材：過程控制工程（第4版）》可作為過程控制課程的教材、繼續(xù)教育教材或參考書，還可供從事過程控制的自動(dòng)化工作者和高校師生參考。

緒論

0.1 過程控制技術(shù)的發(fā)展與趨勢

0.2 當(dāng)前過程控制系統(tǒng)發(fā)展的一些主要特點(diǎn)

0.3 過程控制工程的研究對象與任務(wù)

第1章 過程動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型

1.1 過程動(dòng)態(tài)特性

1.1.1 典型過程動(dòng)態(tài)特性

1.1.2 過程特性對控制性能指標(biāo)的影響

1.2 過程動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型概論

1.2.1 動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的作用和要求

1.2.2 建立數(shù)學(xué)模型的基本方法

1.3 機(jī)理建模方法

1.3.1 動(dòng)態(tài)方程的一般列寫方法

1.3.2 機(jī)理模型建立的示例

1.4 系統(tǒng)辨識(shí)概述

1.4.1 辨識(shí)的定義

1.4.2 辨識(shí)算法的基本原理

1.4.3 辨識(shí)的內(nèi)容和步驟

1.5 非參數(shù)模型辨識(shí)方法

1.5.1 階躍響應(yīng)法

1.5.2 脈沖響應(yīng)法

1.6 最小二乘類系統(tǒng)辨識(shí)方法

1.6.1 基本概念

1.6.2 最小二乘問題的提法

1.6.3 最小二乘問題的解

1.6.4 最小二乘參數(shù)估計(jì)的遞推算法

習(xí)題和思考題

第2章 簡單控制系統(tǒng)

2.1 控制系統(tǒng)組成和控制性能指標(biāo)

2.1.1 控制系統(tǒng)的組成

2.1.2 控制系統(tǒng)的控制性能指標(biāo)

2.2 檢測變送環(huán)節(jié)

2.2.1 檢測變送原理

2.2.2 檢測變送環(huán)節(jié)的性能

2.2.3 檢測變送器的選擇原則

2.2.4 對檢測變送信號(hào)的處理

2.3 控制閥的選擇

2.3.1 結(jié)構(gòu)形式及材質(zhì)的選擇

2.3.2 口徑大小及控制閥作用方式的選擇

2.3.3 控制閥的流量特性

2.3.4 控制閥流量特性的選擇

2.3.5 閥門定位器的選擇

2.3.6 其他執(zhí)行器

2.4 控制器的控制算法

2.4.1 連續(xù)PID控制算法

2.4.2 離散PID控制算法

2.4.3 雙位控制

2.5 控制器控制規(guī)律選擇與參數(shù)整定

2.5.1 控制器控制規(guī)律選擇

2.5.2 控制器的參數(shù)整定若干原則

2.5.3 控制器參數(shù)工程整定法

2.5.4 控制系統(tǒng)的投運(yùn)

2.6 簡單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例干燥器溫度控制

2.6.1 控制方案設(shè)計(jì)

2.6.2 過程檢測控制儀表的選用

習(xí)題和思考題

第3章 復(fù)雜控制系統(tǒng)

3.1 串級(jí)控制系統(tǒng)

3.1.1 串級(jí)控制系統(tǒng)的基本原理和結(jié)構(gòu)

3.1.2 串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

3.1.3 串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1.4 串級(jí)控制系統(tǒng)控制器參數(shù)整定及投運(yùn)

3.1.5 串級(jí)控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

3.2 比值控制系統(tǒng)

3.2.1 基本原理和結(jié)構(gòu)

3.2.2 比值系數(shù)的計(jì)算

3.2.3 比值控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用中的問題

3.2.4 比值控制系統(tǒng)的參數(shù)整定和投運(yùn)

3.2.5 比值控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

3.3 均勻控制系統(tǒng)

3.3.1 均勻控制系統(tǒng)的基本原理和結(jié)構(gòu)

3.3.2 均勻控制系統(tǒng)控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定

3.4 前饋控制系統(tǒng)

3.4.1 基本原理

3.4.2 前饋控制的主要結(jié)構(gòu)形式

3.4.3 前饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及工程實(shí)施中若干問題

3.4.4 前饋控制系統(tǒng)的投運(yùn)和參數(shù)整定

3.4.5 前饋控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例

3.5 選擇性控制系統(tǒng)

3.5.1 基本原理和結(jié)構(gòu)

3.5.2 選擇性控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用中的問題

3.5.3 選擇性控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

3.6 分程控制系統(tǒng)

3.6.1 不同工況需要不同的控制手段

3.6.2 擴(kuò)大控制閥的可調(diào)范圍

3.7 雙重控制系統(tǒng)

3.7.1 基本原理和結(jié)構(gòu)

3.7.2 雙重控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用中的問題

3.7.3 雙重控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

3.8 基于模型計(jì)算的控制系統(tǒng)

3.8.1 質(zhì)量流量的控制

3.8.2 具有壓力補(bǔ)償?shù)臏囟瓤刂?

習(xí)題和思考題

第4章 流體輸送設(shè)備的流量控制

4.1 概述

4.2 泵與壓縮機(jī)的流量控制

4.2.1 離心泵的流量控制

4.2.2 容積式泵的流量控制

……

第5章 傳熱設(shè)備的控制

第6章 精餾塔的控制

第7章 化學(xué)反應(yīng)器的控制

第8章 先進(jìn)控制技術(shù)

第9章 工業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控與操作優(yōu)化

第10章 典型工業(yè)生產(chǎn)過程的控制

附錄1 工程設(shè)計(jì)表達(dá)與圖例符號(hào)規(guī)定

附錄2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)文件

附錄3 自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)用標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范

參考文獻(xiàn)

《過程控制工程設(shè)計(jì)（第3版）》以計(jì)算機(jī)類控制工具（DCS、FCS、PLC）為主，講述過程控制工程設(shè)計(jì)的整體情況。主要內(nèi)容包括：自控工程設(shè)計(jì)任務(wù)與方法步驟、自控方案、信號(hào)報(bào)警及安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)、順序控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與信息管理系統(tǒng)、自控設(shè)備的選擇、控制室的設(shè)計(jì)原則、系統(tǒng)連接、電纜的敷設(shè)與儀表的安裝、儀表供電、供氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、節(jié)流裝置、調(diào)節(jié)閥及差壓式液位計(jì)的計(jì)算、自控設(shè)計(jì)中的安全及防護(hù)措施、自控設(shè)計(jì)中涉及的其他文件、自控工程的施工、試運(yùn)行及驗(yàn)收。

《過程控制工程設(shè)計(jì)（第3版）》以工程設(shè)計(jì)的問題為主線介紹相關(guān)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，優(yōu)先介紹國際通用設(shè)計(jì)體制工程表達(dá)和設(shè)計(jì)文件的繪制（編制），同時(shí)介紹了老設(shè)計(jì)體制。書中的工程表達(dá)方法以國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主，兼顧一些工程界的習(xí)慣表達(dá)。

《過程控制工程設(shè)計(jì)（第3版）》可作為高等院校過程自動(dòng)化和測控技術(shù)與儀器專業(yè)過程控制工程設(shè)計(jì)教材，也可作為過程自動(dòng)化工程技術(shù)人員的參考用書。

過程控制工程為自動(dòng)控制學(xué)科的重要組成部分，是自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的必修課程之一。本書是在原國家規(guī)劃教材《過程控制工程》（第三版）的基礎(chǔ)上重新編寫的。

全書共分12章，第1章為過程控制概論；第2～6章講述常規(guī)控制技術(shù)，內(nèi)容包括過程動(dòng)態(tài)建模，PID單回路控制，前饋與比值控制，串級(jí)、均勻、選擇與分程控制等；第7、8章為先進(jìn)控制技術(shù)，內(nèi)容包括關(guān)聯(lián)分析與解耦設(shè)計(jì)、基于模型的控制方法等;第9章結(jié)合具體工程應(yīng)用過程，詳細(xì)討論了過程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想與實(shí)現(xiàn)方案；第10～12章為常用過程操作單元的控制方案，內(nèi)容包括傳熱設(shè)備控制、精餾塔控制、化學(xué)反應(yīng)過程控制等。

本書可作為高等院校自動(dòng)化及相關(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生或研究生的教材，也可供煉油、石油化工、化工、冶金、電力、輕工、環(huán)保等領(lǐng)域從事工業(yè)過程控制工程的技術(shù)人員參考。

本書是一本過程控制工程設(shè)計(jì)的入門教材,是在第一版基礎(chǔ)上修訂的本科教材。書中以計(jì)算機(jī)類控制工具(DCS、FCS、PLC)為主,講述過程控制工程設(shè)計(jì)的整體情況。由于一些中小自動(dòng)化項(xiàng)目還有采用常規(guī)儀表的,所以仍然保留了這些內(nèi)容的介紹。書中內(nèi)容包括過程控制工程設(shè)計(jì)階段的劃分與各階段的設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)過程、與相關(guān)專業(yè)的協(xié)調(diào)關(guān)系等內(nèi)容。