过程控制系统

刘艳梅 / 陈震 / 席剑辉 / 乔志华电子工业出版社 · 中国2022年10月

评分 3.6
字数
13.9万字
章节数
93
ISBN
9787121443138

标签

考试 专业知识仪器仪表工程实践应用科学技术教材系统设计自动化学术专著教学参考理论分析

内容简介

过程控制是由控制理论、计算机技术和仪器仪表、工艺知识等知识相结合而构成的一门应用科学，其任务是在了解、熟悉、掌握生产工艺流程与生产过程的静态和动态特性的基础上，根据工艺要求，应用控制理论、现代控制技术，分析、设计、整定过程控制系统。通过本书的学习，使读者能够掌握过程控制系统的基本概念、基本组成环节和基本控制规律，了解过程控制系统的基本工作原理及典型过程控制系统的工程设计方法，为从事生产过程自动控制工作打下初步基础。

本书重点讨论了被控过程数学模型建立方法、简单控制系统设计与参数整定，以及复杂控制系统（如串级、前馈、比值、均匀、分程、选择、大延迟补偿、解耦等控制系统）的工作原理与设计方法；简要介绍了智能模糊控制技术的相关知识及DCS与现场总线控制系统；最后结合企业工程项目介绍了典型过程控制系统的工业应用设计实例。

全书共10章，每章内容都将控制理论与过程控制实际相结合，并进行各系统的仿真实验验证，以加深对本书内容的理解。本书可作为自动化专业及石化、电力、轻工、环境工程等专业的教材或参考书，也可供设计院所和企业过程控制工程技术人员参考。

编辑推荐

本书把控制理论、仪器仪表与工艺知识结合起来讲过程控制，定位清晰：不是纯理论推导，而是面向工程设计与参数整定。内容从被控过程数学模型建立、简单控制系统设计与整定讲起，延伸到串级、前馈、比值、均匀、分程、选择、大延迟补偿、解耦等复杂控制系统，并简要介绍智能模糊控制、DCS与现场总线，最后以企业工程项目实例收束。每章结合仿真实验验证，有助于把抽象控制规律与实际系统对应起来。对自动化及相关专业学生，它是连接课堂理论与工业现场的桥梁；对工程技术人员，书中的整定方法与复杂系统设计思路有直接参考价值。阅读时建议重视数学模型与仿真环节，先理解被控对象动态特性，再谈控制器设计，这样后续复杂系统的学习会更顺畅。

适合谁读

适合

不适合

阅读建议

  1. 先扎实掌握前几章的被控过程数学模型，这是理解后续系统设计与整定的前提
  2. 每章配合仿真实验动手验证，把控制规律与仿真曲线对应起来加深理解
  3. 复杂控制系统章节按串级、前馈、解耦的顺序学习，注意各系统适用场景的差异
  4. 结合最后一章的企业工程实例回看前面方法，梳理从工艺要求到方案设计的完整思路

出版社简介

电子工业出版社 中国 · 成立于 1982 年

电子工业出版社是一家以电子信息及相关领域为出版特色的综合性出版社。从库内三千余种图书来看，其出版方向覆盖编程设计、人工智能、计算机综合、财经、摄影与社科等门类，既关注技术前沿，也兼顾大众阅读。代表图书包括《因子投资：方法与实践》《x86汇编语言：从实模式到保护模式》《RISC-V开放架构设计之道》《人工智能：语音识别理解与实践》《相控阵雷达技术》《雷达目标特性》及《100个Go语言典型错误》等，多围绕技术方法与工程实践展开。作者资源方面，有石川、李忠、王晓波、大卫·帕特森、安德鲁·沃特曼、余子濠等中外作者。受公开资料所限，暂不展开更多出版特色。

目录

  1. 版权信息
  2. 内容简介
  3. 前言
  4. 第1章 绪论
  5. 1.1 过程控制系统的基本概念
  6. 1.2 过程控制系统的组成及分类
  7. 1.3 过程控制系统的分类
  8. 1.4 过程控制的特点
  9. 1.5 过程控制系统性能指标
  10. 1.6 过程控制系统的典型应用
  11. 1.7 过程控制的发展过程
  12. 1.8 过程控制发展的趋势
  13. 思考题
  14. 第2章 被控过程数学模型的建立
  15. 2.1 建立被控过程数学模型的意义
  16. 2.2 被控过程的数学模型的表达形式
  17. 2.3 描述过程特性的参数
  18. 2.4 建立被控过程数学模型的基本方法
  19. 2.5 液位对象的机理法建模
  20. 2.6 测试法建模
  21. 2.7 测定动态特性的频域方法
  22. 2.8 测定动态特性的统计相关法
  23. 2.9 动态特性测试法建模举例
  24. 思考题
  25. 第3章 简单过程控制系统
  26. 3.1 简单过程控制系统基本概念
  27. 3.2 过程控制系统设计步骤
  28. 3.3 被制变量选择
  29. 3.4 控制变量的选择
  30. 3.5 执行器的选择
  31. 3.6 测量变送环节
  32. 3.7 控制器的选择
  33. 3.8 PID控制
  34. 3.9 控制器的参数整定
  35. 3.10 简单控制系统工程设计实例
  36. 思考题
  37. 第4章 串级控制系统
  38. 4.1 复杂控制系统基本概念
  39. 4.2 串级控制思想的提出
  40. 4.3 串级控制的基本概念
  41. 4.4 串级控制系统的特点
  42. 4.5 串级控制系统工作过程
  43. 4.6 串级控制系统的设计
  44. 4.7 串级控制系统的参数整定
  45. 4.8 串级控制系统在工业中的应用
  46. 4.9 串级控制系统的设计举例
  47. 思考题
  48. 第5章 前馈控制系统
  49. 5.1 前馈控制系统的基本概念
  50. 5.2 前馈控制原理
  51. 5.3 前馈控制与反馈控制的比较
  52. 5.4 前馈控制系统的结构
  53. 5.5 前馈控制系统的选用
  54. 5.6 前馈控制系统的工程整定
  55. 5.7 前馈控制系统的工业应用实例
  56. 思考题
  57. 第6章 大滞后补偿控制系统
  58. 6.1 大滞后补偿过程基本概念
  59. 6.2 纯滞后对象的控制问题
  60. 6.3 大滞后补偿过程常规补偿控制
  61. 6.4 Smith预估控制
  62. 6.5 Smith预估控制注意事项
  63. 思考题
  64. 第7章 其他复杂过程控制系统
  65. 7.1 比值控制系统
  66. 7.2 均匀控制系统
  67. 7.3 选择性控制系统
  68. 7.4 分程控制系统
  69. 7.5 多变量解耦控制维
  70. 思考题
  71. 第8章 模糊控制
  72. 8.1 模糊控制的基本概念
  73. 8.2 模糊控制基础
  74. 8.3 模糊控制器设计
  75. 8.4 水箱液位模糊推理系统实现
  76. 8.5 水箱液位模糊控制器设计
  77. 8.6 水箱液位模糊控制编程实现
  78. 8.7 模糊PID控制
  79. 8.8 模糊PID控制的仿真实现
  80. 思考题
  81. 第9章 网络化过程控制系统
  82. 9.1 集散控制系统
  83. 9.2 现场总线控制系统
  84. 9.3 现场总线控制系统FCS和集散控制系统DCS的比较
  85. 思考题
  86. 第10章 过程控制工业应用实例
  87. 10.1 燃机的水冷系统介绍
  88. 10.2 燃机的水冷系统结构
  89. 10.3 系统建模
  90. 10.4 系统解耦控制策略
  91. 10.5 系统解耦控制仿真
  92. 参考文献
  93. 反侵权盗版声明

常见问题

数学基础较弱能读懂这本书吗？ 本书侧重工程应用，但被控过程数学模型与控制系统分析仍需要微积分、微分方程和拉普拉斯变换等基础。数学较弱的读者建议先复习相关概念，阅读时重点关注建模思路与整定方法，推导过程可结合仿真实验辅助理解。
书中的仿真实验需要什么软件基础？ 书中各章结合仿真实验验证控制系统的原理与设计方法，具体软件与操作以书中说明为准。建议读者提前熟悉一种控制系统仿真工具的基本操作，边读边做实验，能更直观地理解控制器参数变化对系统响应的影响。
这本教材适合考研复习使用吗？ 可作为过程控制方向的复习参考。书中系统覆盖基本概念、控制规律、简单与复杂控制系统设计，每章有仿真验证，有助于串联知识点。但考研还需结合目标院校的考试大纲与指定教材，本书更适合作为理解与拓展的辅助资料。
现场工程师读这本书能直接解决整定问题吗？ 书中的简单控制系统设计与参数整定章节提供了方法框架，复杂控制系统部分也给出了设计思路，对现场工作有参考价值。但实际装置受工艺条件与设备特性影响较大，建议把书中方法作为起点，结合现场调试经验与仪表说明书综合判断。

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作者简介

刘艳梅 作者

刘艳梅，目前公开资料有限，其研究领域可从库内收录的三部作品略见一斑。她参与著述的《过程控制系统》属于工程技术类教材，显示其涉足自动化与控制方向；《法治视域下高速公路特许经营权研究》与《依法治国与提高领导干部法治能力研究》则聚焦法律实务与法治建设，涉及特许经营权、依法治国及领导干部法治素养等议题。从作品分布看，她的写作横跨工程技术教材与法律研究两类题材，前者偏重课程教学与知识梳理，后者注重在法治框架下分析现实问题，服务干部学习与制度探讨。库内分类亦标注为考试与法律。由于缺少生平信息，暂无法确认其学历、职务与研究方向，概述仅基于现有书目作客观描述。

陈震 作者

陈震，公开资料有限，其姓名见于多部题材各异的实用类图书署名。库内收录其作品三种，分别为《过程控制系统》《掌控云销：手机管理新模式》与《顾问式工作法》，可见其写作横跨技术、管理与职场方法等方向，常见分类涉及考试、管理与社会文化。从书名所指向的内容看，他关注的是可操作的知识与工具，而非抽象理论：过程控制偏向工程技术的系统讲解，云销一本聚焦移动端与营销管理的结合，顾问式工作法则面向职业实践中的沟通与解决问题之道。由于生平、身份与专业背景未见明确记载，目前只能依据作品题材判断其写作面向实务、贴近应用，适合相关领域的学习者与从业者参考。

席剑辉 作者

席剑辉，公开资料有限，目前仅知其有作品《过程控制系统》一种，归类于考试类图书。从书名判断，该书应围绕过程控制的基本理论、系统构成与控制方法展开，面向自动化及相关工科专业的教学与备考需求。作为教材或考试辅导类读物，这类作品通常强调概念清晰、结构完整、便于复习，注重把原理讲解与典型题型相结合，帮助读者建立知识框架并应对考核。由于作者生平、学历背景与研究方向等未见可靠记载，此处不作推断。其写作大概延续了工科教材务实、条理分明的风格，适合作为课程学习与备考的参考。

乔志华 作者

乔志华是一位公开资料有限的作者，目前库内仅收录其作品一种，即《过程控制系统》。从书名与常见分类“考试”来看，该书应属于过程控制方向的教学或备考用书，面向自动化、控制工程等相关专业的学习者与应试者。由于缺乏作者生平、学历背景与任职信息，无法对其学术经历作进一步介绍；但可以确认的是，该书以过程控制系统为题材，内容围绕控制系统的原理、结构与分析方法展开，具有较强的教学与复习针对性。作为考试类读物，它更注重知识点的梳理与题型的训练，适合读者在课程学习或备考阶段配合使用。整体而言，乔志华的写作偏向实用与技术性，服务于专业教学与考试需求。