過程控制工程

第1章 過程控制系統(tǒng)概述
1.1　過程控制系統(tǒng)基本概念
1.1.1　過程控制系統(tǒng)的組成及分類
1.1.2　過程控制系統(tǒng)的發(fā)展概況
1.2　過程控制系統(tǒng)方塊圖
1.3　過程控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo)
1.3.1　過程控制系統(tǒng)的靜態(tài)與動態(tài)
1.3.2　過程控制系統(tǒng)的過渡過程
1.3.3　過程控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)
例題與解答
1.3.4　影響控制系統(tǒng)過渡過程品質(zhì)指標(biāo)的主要因素
1.4　管道及儀表流程圖（P＆ID）
1.4.1　圖形符號
1.4.2　字母代號
1.4.3　儀表位號
1.4.4　儀表符號實例
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題

第2章 過程控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模
2.1　數(shù)學(xué)建模
2.1.1　基本概念
2.1.2　建立數(shù)學(xué)模型的目的
2.1.3　過程數(shù)學(xué)模型的求取方法
2.1.4　過程被控變量的選擇
2.1.5 過程輸入變量的選擇
2.2　過程建模
2.3　試驗建模
2.3.1　時域法建模
2.3.2　矩形脈沖法
2.4　描述對象特性的參數(shù)
2.4.1　放大系數(shù)K
2.4.2　時間常數(shù)T
2.4.3　滯后時間r
例題與解答
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題

第3章 控制器和執(zhí)行器
3.1　控制器和執(zhí)行器概述
3.2　基本控制規(guī)律及其對系統(tǒng)過渡過程的影響
3.2.1　雙位控制
3.2.2　比例控制
3.2.3　積分控制
3.2.4　微分控制
3.3　控制器
3.3.1　模擬式調(diào)節(jié)器
3.3.2　數(shù)字式調(diào)節(jié)器
3.3.3　可編程序控制器
3.3.4　虛擬調(diào)節(jié)儀表
3.4　執(zhí)行器
3.4.1　執(zhí)行器的構(gòu)成
3.4.2　執(zhí)行器的分類及特點
3.4.3　執(zhí)行器的作用方式
3.4.4　氣動執(zhí)行器
例題與解答
本章 小結(jié)
思考題與習(xí)題

第4章 單回路控制系統(tǒng)
4.1　單回路控制系統(tǒng)概述
4.2　被控變量的選擇
4.3　操作變量的選擇
4.3.1　操作變量
4.3.2　對象特性對選擇操作變量的影響
4.3.3　操作變量的選擇原則
4.4　測量元件及變送器特性的影響
4.4.1　測量元件的時間常數(shù)
4.4.2　測量元件的純滯后
4.4.3　信號的傳送滯后
4.4.4　克服變送器滯后特性的辦法
4.5　調(diào)節(jié)閥（執(zhí)行器）的選擇
4.6　控制器控制規(guī)律的選擇
4.6.1　控制器控制規(guī)律的確定
4.6.2　控制器正、反作用的確定
4.7　控制器參數(shù)的工程整定
4.7.1　臨界比例度法
4.7.2　衰減曲線法
4.7.3　經(jīng)驗湊試法
例題與解答
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題

第5章 復(fù)雜控制系統(tǒng)
5.1　串級控制系統(tǒng)
5.1.1　概述
5.1.2　串級控制系統(tǒng)的工作過程
5.1.3　串級控制系統(tǒng)的特點
5.1.4　串級控制系統(tǒng)中副回路的確定
5.1.5　主、副控制器控制規(guī)律及正、反作用的選擇
5.1.6　控制器參數(shù)的工程整定
5.2　均勻控制系統(tǒng)
5.2.1　均勻控制的目的
5.2.2　均勻控制方案
5.3　比值控制系統(tǒng)
5.3.1　概述
5.3.2　比值控制系統(tǒng)的類型
5.4　前饋控制系統(tǒng)
5.4.1　前饋控制系統(tǒng)及其特點
5.4.2　前饋一反饋控制
5.4.3　前饋控制的應(yīng)用場合
5.5　選擇性控制系統(tǒng)
5.5.1　基本概念
5.5.2　選擇性控制系統(tǒng)的類型
5.5.3　積分飽和及其防止
5.6　分程控制系統(tǒng)
5.6.1　概述
5.6.2　分程控制的應(yīng)用場合
5.6.3　分程控制中的幾個問題
例題與解答
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題

第6章 新型控制系統(tǒng)
6.1　自適應(yīng)控制系統(tǒng)
6.1.1　變增益自適應(yīng)控制系統(tǒng)
6.1.2　模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng)
6.1.3　直接優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的自適應(yīng)控制系統(tǒng)
6.1.4　自校正控制系統(tǒng)
6.2　預(yù)測控制系統(tǒng)
6.2.1　預(yù)測控制的基本結(jié)構(gòu)
6.2.2　預(yù)測控制的特點及應(yīng)用
6.3　智能控制系統(tǒng)
6.4　專家控制系統(tǒng)
6.5　模糊控制系統(tǒng)
6.6　神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)
6.7　解耦控制系統(tǒng)
6.8　其他新型控制系統(tǒng)和系統(tǒng)故障診斷
6.8.1　推斷控制
6.8.2　魯棒控制
6.8.3　故障檢測與故障診斷
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題

第7章 典型過程單元的控制方案
7.1　流體輸送設(shè)備的控制方案
7.1.1　離心泵的控制方案
7.1.2　往復(fù)泵的控制方案
7.1.3　空氣壓縮機(jī)的控制方案
7.1.4　離心式壓縮機(jī)的防喘振控制
7.2　傳熱設(shè)備的自動控制
7.2.1　兩側(cè)均無相變化的換熱器控制方案
7.2.2　載熱體進(jìn)行冷凝的加熱器自動控制
7.2.3　冷卻劑進(jìn)行汽化的冷卻自動控制
7.3　精餾塔控制方案
7.3.1　工藝要求
7.3.2　精餾塔的干擾因素
7.3.3　精餾塔的控制方案
7.4　化學(xué)反應(yīng)器的控制
7.4.1　化學(xué)反應(yīng)器的控制要求
7.4.2　釜式反應(yīng)器的溫度自動控制
7.4.3　固定床反應(yīng)器的自動控制
7.4.4　流化床反應(yīng)器的自動控制
7.5　工業(yè)鍋爐的控制方案
7.5.1　鍋爐設(shè)備的控制要求
7.5.2　鍋爐汽包水位的控制
7.5.3　鍋爐燃燒過程的控制
7.5.4　過熱蒸汽溫度控制
例題與解答
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題

第8章 過程控制系統(tǒng)基本實訓(xùn)
8.1　實訓(xùn)設(shè)備概述
8.1.1　實驗裝置特點
8.1.2　技術(shù)規(guī)格
8.1.3　畫面說明及操作說明
8.1.4　裝置使用注意事項
8.2　簡單過程控制系統(tǒng)
8.3　復(fù)雜過程控制系統(tǒng)

第9章 智能溫度控制系統(tǒng)
9.1　智能溫度控制系統(tǒng)概述
9.2　專家自整定溫度控制器
9.2.1　XMA5000的功能特點
9.2.2　常規(guī)PID參數(shù)設(shè)置
9.2.3　調(diào)節(jié)器面板接線
9.3　溫度傳感器的選擇與使用
9.4　串口通信部分
9.5　儀表使用注意事項

第10章 小型電鍋爐綜合實訓(xùn)課題舉例
10.1　小型電鍋爐過程控制課程設(shè)計
10.1.1　課程設(shè)計的性質(zhì)、地位和任務(wù)
10.1.2　課程設(shè)計目標(biāo)
10.1.3　時間分配
10.1.4　考核方式和成績評定標(biāo)準(zhǔn)
10.1.5　課程設(shè)計參考選題與要求
10.1.6　參考文獻(xiàn)
課程設(shè)計任務(wù)書
10.2　小型電鍋爐過程控制綜合實訓(xùn)
10.2.1　實訓(xùn)的目的、任務(wù)和要求
10.2.2　實訓(xùn)的教學(xué)要求
10.2.3　實訓(xùn)的內(nèi)容
10.2.4　實習(xí)進(jìn)程計劃
10.2.5　實習(xí)紀(jì)律要求
10.2.6　實習(xí)報告要求
10.2.7　實習(xí)考核
綜合實訓(xùn)示例
10.3　課程設(shè)計報告書寫格式
10.3.1　設(shè)計報告的組成
10.3.2　版式說明

附錄
附錄1 拉氏變換對照
附錄2 被測變量及儀表組合功能示例
附錄3 工藝流程圖上設(shè)備和機(jī)器圖例符號
附錄4 工藝流程圖上的物料代號
附錄5 工藝流程圖上管道、管件、閥門及附件圖例
附錄6 控制閥氣開、氣關(guān)形式選擇
參考
參考文獻(xiàn)