过程控制系统(第4版) 封面

过程控制系统(第4版)

评分 3.7
字数
21.7万字
章节数
206
ISBN
9787121413377

标签

内容简介

本书系统地论述了过程控制系统的发展、组成、分类、性能指标,被控过程的数学模型及其获取方法,单回路控制系统的基本概念,串级控制系统的结构组成、工作原理,串级控制系统的方案设计,补偿控制原理和前馈控制的几种结构形式,大纯滞后生产过程的概念,常规控制方案的实现,预估补偿控制方案的设计与实现,比值控制系统、均匀控制系统、分程控制系统、选择性控制系统的基本概念,系统设计与实现和参数整定,多变量解耦控制系统,计算机过程控制系统的组成与类型,直接数字控制系统的基本概念及组成、数字式PID控制算法及数字式PID的参数整定、先进控制策略的介绍,以及顺序控制系统、典型单元及生产过程的控制等多方面的内容。

编辑推荐

本书是一部体系完整、内容扎实的过程控制工程教材,覆盖从被控过程建模、单回路与串级控制,到前馈补偿、大纯滞后预估补偿,再到比值、均匀、分程、选择性控制系统及多变量解耦、计算机过程控制与先进控制策略等主要内容。第4版在保持理论系统性的同时,注重控制方案的设计与实现、参数整定等工程环节,便于读者把原理落到具体系统上。书中对常规控制方案与数字PID算法的论述较为细致,适合作为自动化及相关专业的课程教材,也可供流程工业中从事控制工程设计与运行的技术人员查阅。阅读时建议结合课程实验或工程案例,按“建模—方案—整定—实现”的主线梳理知识,避免只记结论而不理解方案选择依据。

适合谁读

适合

  • 自动化、测控技术与仪器等专业本科生,用作过程控制课程教材
  • 流程工业中从事控制系统设计、调试与维护的工程技术人员
  • 准备考研或进修、需要系统梳理过程控制知识框架的读者
  • 已学过自动控制原理、希望把理论落到工程方案上的学习者

不适合

  • 完全没有自动控制原理基础的入门读者,阅读门槛较高
  • 只想了解控制领域科普概况、不打算深入方案设计的普通读者
  • 主要关注离散制造、机器人控制等非流程工业方向的读者

阅读建议

  1. 先复习自动控制原理中的传递函数、稳定性与PID概念,再进入本书章节
  2. 按“过程建模—单回路—串级与前馈—复杂控制—计算机控制”顺序阅读,不宜跳读
  3. 每学完一类控制方案,尝试画出系统结构图并说明适用工况与整定思路
  4. 结合课程实验或实际装置,把书中参数整定方法动手验证一遍

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 概述
  5. 1.1 过程控制的要求与任务
  6. 1.2 过程控制系统的组成与特点
  7. 1.2.1 过程控制系统的组成
  8. 1.2.2 过程控制系统的特点
  9. 1.3 过程控制系统的性能指标
  10. 1.3.1 单项性能指标
  11. 1.3.2 综合性能指标
  12. 1.4 过程控制系统的设计
  13. 1.4.1 确定系统变量
  14. 1.4.2 确定控制方案
  15. 1.4.3 过程控制系统硬件选择
  16. 1.4.4 设计安全保护系统
  17. 1.4.5 系统调试和投运
  18. 1.5 过程控制的发展与趋势
  19. 1.5.1 过程控制装置
  20. 1.5.2 过程控制策略
  21. 本章小结
  22. 习题
  23. 第2章 被控过程的数学模型
  24. 2.1 过程模型概述
  25. 2.1.1 被控过程的动态特性
  26. 2.1.2 数学模型的表达形式与要求
  27. 2.1.3 建立过程数学模型的基本方法
  28. 2.2 机理法建模
  29. 2.2.1 单容对象的传递函数
  30. 2.2.2 多容对象的传递函数
  31. 2.3 测试法建模
  32. 2.3.1 对象特性的实验测定方法
  33. 2.3.2 测定动态特性的时域法
  34. 2.3.3 测定动态特性的频域法
  35. 2.4 利用MATLAB建立过程模型
  36. 本章小结
  37. 习题
  38. 第3章 执行器
  39. 3.1 气动调节阀的结构
  40. 3.1.1 气动执行机构
  41. 3.1.2 阀
  42. 3.1.3 阀门定位器
  43. 3.2 调节阀的流量系数
  44. 3.2.1 调节阀的流量方程
  45. 3.2.2 流量系数的定义
  46. 3.2.3 流量系数计算
  47. 3.3 调节阀结构特性和流量特性
  48. 3.3.1 调节阀的结构特性
  49. 3.3.2 调节阀的流量特性
  50. 3.3.3 调节阀的可调比
  51. 3.4 气动调节阀的选型
  52. 3.4.1 调节阀结构形式的选择
  53. 3.4.2 调节阀气开与气关形式的选择
  54. 3.4.3 调节阀流量特性的选择
  55. 3.4.4 调节阀口径的确定
  56. 3.5 利用MATLAB确定调节阀的口径
  57. 本章小结
  58. 习题
  59. 第4章 PID控制原理
  60. 4.1 PID控制的特点
  61. 4.2 比例控制(P控制)
  62. 4.2.1 比例控制的调节规律和比例带
  63. 4.2.2 比例控制的特点
  64. 4.2.3 比例带对控制过程的影响
  65. 4.3 比例积分控制(PI控制)
  66. 4.3.1 积分控制的调节规律
  67. 4.3.2 比例积分控制的调节规律
  68. 4.3.3 积分饱和现象与抗积分饱和的措施
  69. 4.4 比例积分微分控制(PID控制)
  70. 4.4.1 微分控制的调节规律
  71. 4.4.2 比例微分控制的调节规律
  72. 4.4.3 比例微分控制的特点
  73. 4.4.4 比例积分微分控制的调节规律
  74. 4.5 数字PID控制
  75. 4.5.1 基本的数字PID控制算法
  76. 4.5.2 改进的数字PID控制算法
  77. 4.6 利用MATLAB实现PID控制规律
  78. 本章小结
  79. 习题
  80. 第5章 简单控制系统
  81. 5.1 简单控制系统的分析
  82. 5.1.1 控制系统的工作过程
  83. 5.1.2 简单控制系统的组成
  84. 5.1.3 简单离散控制系统的组成
  85. 5.2 简单控制系统的设计
  86. 5.2.1 被控变量和操作变量的选择
  87. 5.2.2 检测变送仪表的选择
  88. 5.2.3 控制器的选型
  89. 5.3 简单控制系统的整定
  90. 5.3.1 控制器参数整定的基本要求
  91. 5.3.2 PID控制器参数的工程整定
  92. 5.3.3 PID控制器参数的自整定
  93. 5.4 简单控制系统的投运
  94. 5.5 简单控制系统的故障与处理
  95. 5.6 利用MATLAB对简单控制系统进行仿真
  96. 5.6.1 利用MATLAB对PID控制器参数进行整定
  97. 5.6.2 利用Simulink对PID控制器参数进行自整定
  98. 本章小结
  99. 习题
  100. 第6章 串级控制系统
  101. 6.1 串级控制系统的基本概念
  102. 6.1.1 串级控制的提出
  103. 6.1.2 串级控制系统的组成
  104. 6.1.3 串级控制系统的工作过程
  105. 6.2 串级控制系统的分析
  106. 6.2.1 增强系统的抗干扰能力
  107. 6.2.2 改善对象的动态特性
  108. 6.2.3 对负荷变化有一定的自适应能力
  109. 6.3 串级控制系统的设计
  110. 6.3.1 副回路的选择
  111. 6.3.2 主、副回路工作频率的选择
  112. 6.3.3 主、副控制器的选型
  113. 6.4 串级控制系统的整定
  114. 6.4.1 逐步逼近法
  115. 6.4.2 两步整定法
  116. 6.4.3 一步整定法
  117. 6.5 串级控制系统的投运
  118. 6.6 利用MATLAB对串级控制系统进行仿真
  119. 本章小结
  120. 习题
  121. 第7章 补偿控制系统
  122. 7.1 补偿控制的原理
  123. 7.2 前馈控制系统
  124. 7.2.1 前馈控制的概念
  125. 7.2.2 前馈控制系统的结构
  126. 7.2.3 前馈控制系统的设计
  127. 7.2.4 前馈控制系统的整定
  128. 7.3 大迟延控制系统
  129. 7.3.1 大迟延控制系统的概述
  130. 7.3.2 大迟延控制系统的设计
  131. 7.4 利用MATLAB对补偿控制系统进行仿真
  132. 本章小结
  133. 习题
  134. 第8章 特殊控制系统
  135. 8.1 比值控制系统
  136. 8.1.1 比值控制的概念
  137. 8.1.2 比值控制系统的类型
  138. 8.1.3 比值控制系统的设计
  139. 8.1.4 控制器的选型和整定
  140. 8.2 均匀控制系统
  141. 8.2.1 均匀控制的概念
  142. 8.2.2 均匀控制系统的设计
  143. 8.2.3 均匀控制系统的整定
  144. 8.3 分程控制系统
  145. 8.3.1 分程控制的概念
  146. 8.3.2 分程控制系统的应用
  147. 8.3.3 分程控制系统的实施
  148. 8.4 自动选择性控制系统
  149. 8.4.1 自动选择性控制的概念
  150. 8.4.2 自动选择性控制系统的类型
  151. 8.4.3 控制器的选型和整定
  152. 8.5 顺序控制系统
  153. 8.5.1 顺序控制系统的概念
  154. 8.5.2 顺序控制系统的组成
  155. 8.5.3 顺序控制系统的表示及设计方法
  156. 8.6 利用MATLAB对特殊控制系统进行仿真
  157. 本章小结
  158. 习题
  159. 第9章 解耦控制系统
  160. 9.1 解耦控制的基本概念
  161. 9.1.1 控制回路间的耦合
  162. 9.1.2 被控对象的典型耦合结构
  163. 9.2 解耦控制系统的分析
  164. 9.2.1 耦合程度的分析
  165. 9.2.2 相对增益分析法
  166. 9.2.3 减少及消除耦合的方法
  167. 9.3 解耦控制系统的设计
  168. 9.3.1 前馈补偿解耦法
  169. 9.3.2 反馈解耦法
  170. 9.3.3 对角阵解耦法
  171. 9.3.4 单位阵解耦法
  172. 9.4 解耦控制系统的实施
  173. 9.4.1 解耦控制系统的稳定性
  174. 9.4.2 多变量控制系统的部分解耦
  175. 9.4.3 解耦控制系统的简化
  176. 9.5 利用MATLAB对解耦控制系统进行仿真
  177. 本章小结
  178. 习题
  179. 第10章 计算机过程控制系统
  180. 10.1 计算机过程控制系统简介
  181. 10.2 计算机过程控制系统的组成
  182. 10.3 计算机过程控制系统的类型
  183. 10.4 先进过程控制方法
  184. 本章小结
  185. 习题
  186. 第11章 电厂锅炉设备的控制
  187. 11.1 火力发电厂工艺流程
  188. 11.2 锅炉给水控制系统
  189. 11.2.1 概述
  190. 11.2.2 给水系统的主被调参数、调节参数及控制方式
  191. 11.2.3 给水系统的对象特性
  192. 11.2.4 给水系统的控制方案
  193. 11.3 锅炉主蒸汽温度控制
  194. 11.3.1 概述
  195. 11.3.2 气温控制的被调参数和调节参数及对象特性
  196. 11.3.3 过热汽温控制基本方案
  197. 11.4 锅炉燃烧控制系统
  198. 11.4.1 燃烧控制的任务
  199. 11.4.2 燃烧系统的被调参数及控制参数
  200. 11.4.3 燃烧系统对象的动态特性
  201. 11.4.4 燃烧系统的控制方案
  202. 本章小结
  203. 习题
  204. 附录A 仪表位号
  205. 参考文献
  206. 反侵权盗版声明

常见问题

没有自动控制原理基础能直接读这本书吗?
不太建议。本书默认读者已掌握传递函数、方块图、稳定性分析和PID调节等基本概念,书中对单回路、串级等系统的讨论都建立在这些知识之上。若基础薄弱,建议先补自动控制原理,再回头阅读本书,否则容易停留在记结论的层面。
这本书主要讲理论还是工程实现?
两者兼顾,且偏重工程可用性。书中既论述被控过程数学模型及其获取方法、各类控制系统的结构和工作原理,也专门讨论控制方案的实现、系统设计与参数整定,还涉及数字式PID算法及参数整定,便于读者把原理对应到实际系统的设计与投运。
第4版适合作为考研复习用书吗?
可以作为参考。本书内容覆盖面广,从单回路、串级、前馈到大纯滞后补偿、多变量解耦和计算机过程控制均有论述,知识框架较完整。但各校考试范围与侧重点不同,建议以报考院校指定教材和大纲为主,用本书补充和对照复习。
书中的复杂控制系统部分应该怎么学?
建议围绕“要解决什么工况问题”来学。比值、均匀、分程、选择性控制各有其适用背景,先弄清被控对象的特性和控制目标,再看方案结构与整定要点,最后对比单回路方案说明其优势,这样比孤立记忆各系统的定义更有效。

读者评论

查询本书

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作者简介

杨丽娟 作者

杨丽娟,公开资料有限,目前仅知其参与编写工业技术类图书《过程控制系统(第4版)》。从该作品所属的工业技术分类与书名来看,其内容应围绕过程控制的基本原理、系统构成与工程应用展开,面向自动化及相关工程领域的教学与参考需求。作为教材或技术读物的编写者之一,杨丽娟在这一方向上承担了内容整理与撰写工作,为读者系统了解过程控制系统提供了可用材料。由于库内仅收录其作品一种,且缺乏生平、任职与研究方向等确切信息,本文不对其个人经历作任何推测,仅就其现有作品所体现的题材作客观说明,更多情况有待公开资料补充。

李国勇 作者

李国勇,公开资料有限,目前仅知其有作品《过程控制系统(第4版)》一种被收录,归类于工业技术。从书名与分类看,该书面向自动化与工业控制领域,内容应围绕过程控制系统的原理、结构与工程应用展开,属于典型的工科教材或技术参考书。此类书籍通常强调理论联系实际,注重控制系统建模、分析与设计的系统性,语言上追求准确、规范,便于课堂讲授与工程人员查阅。作为该书的作者,李国勇的写作风格与专业取向可从这一作品窥见一斑:立足工业技术,服务教学与工程实践。由于缺少生平、职务与其他作品信息,其学术背景与研究方向暂无法确认,读者可结合该书内容进一步了解其在过程控制方面的编写思路与取材特点。

阎高伟 作者

阎高伟,公开资料有限,目前仅知其有一部作品《过程控制系统(第4版)》被收录,归入工业技术类。从书名看,该书属于过程控制领域的教材或专业读物,第4版说明此前已有多个版本流通,内容经过修订与更新,通常面向自动化、控制工程及相关工科专业的教学需要,也可能供流程工业的技术人员参考。作为该书的作者,阎高伟的写作侧重工业技术的系统性讲解,围绕过程控制的基本原理、系统构成与工程应用展开,体现出教材类著作注重概念清晰、结构完整和便于教学的特点。由于库内仅存这一种作品,其生平背景、研究方向及其他著述均无从确认,读者可结合该书的具体内容了解其在过程控制知识传播方面的贡献。

卫明社 作者 · 中国

卫明社是中国作者,公开资料有限,目前仅知其代表作品为《过程控制系统(第4版)》。该书属于工业技术类图书,从书名与版本信息看,内容应围绕过程控制的基本原理、系统构成与工程应用展开,并经过多次修订,体现出在该技术领域持续更新与积累的编写取向。作为一部教材性质或技术参考性质的著作,它在工业自动化与控制工程方向具有相应的阅读价值,适合相关专业学习者与工程技术人员参考。由于作者生平、学历与职业背景等公开信息较少,本书也基本未见广泛的媒体评述,目前对其写作风格与整体影响的判断主要依据这一种作品,尚难做更完整的描述。

王芳 作者 · 中国 · 1975

王芳,1975年生,中国国籍。公开资料有限,仅可确知其作品数量与题材分布。库内收录其作品37种,涵盖考试、医学、财经、传记综合、文化、政治等常见分类,代表性著作包括《小学英语课程标准与教材研究(第2版)》《中医护理理论与实践精编》《中国债券市场(2025)》《听一出戏:杨俊的戏曲人生》《君子博物(漫说文化丛书·续编)》《文本即行动:昆廷·斯金纳与西方政治思想史研究》《武夷岩茶》以及《过程控制系统(第4版)》。从这些书目可见,她的写作横跨教育考试、护理医学、金融财经、戏曲传记、文化随笔与政治思想史研究等多个领域,并涉及茶文化等生活题材,体现出较强的跨学科取材能力与兼顾专业性与可读性的编写特点,适合不同背景的读者参考使用。

崔亚峰 作者 · 中国

崔亚峰,中国作者,公开资料有限,目前可确认其著有《过程控制系统(第4版)》一种,作品归入工业技术类。从书名与分类看,该书应属于过程控制领域的专业教材或技术读物,面向自动化、化工、能源等相关专业的学习者与工程技术人员,内容大体围绕过程控制系统的原理、结构、设计与应用展开。作为该书作者,崔亚峰的写作取向偏向工程技术与教学实用,注重把控制理论与工业现场的实际问题结合起来,语言力求清晰、条理分明,便于读者按章节循序渐进地理解与查阅。由于库内仅收录这一种作品,且未见更多生平与学术背景信息,其整体创作面貌、研究领域与影响范围尚难完整勾勒,读者可结合该书的具体内容与使用场景加以判断。

何小刚 作者

何小刚,公开资料有限,目前仅知其著有《过程控制系统(第4版)》一种作品,该书归入工业技术类。从书名与分类判断,其写作面向自动化与过程控制领域,属于工程技术类教材或专业读物,内容应围绕过程控制系统的原理、结构与工程应用展开。由于库内缺少作者生平、任职单位与研究方向等信息,无法确认其学历背景与学术经历,也不宜对其个人身份作过多推断。就现有线索而言,何小刚的著述体现的是工业技术教学与工程实践相结合的方向,读者对象多为相关专业学生与技术人员。期待后续补充更多资料,以便更完整地呈现作者面貌。

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