自動化儀表與過程控制（第四版）（簡體書）

本書為“普通高等教育“十一五”國家級規劃教材”，主要討論生產過程自動化中使用的各種測控儀表的工作原理，以及和過程控制系統的設計整定方法。 全書分上下兩篇。上篇為自動化儀表，介紹工業上最常用的檢測儀表、控制儀表、執行器及防爆柵的工作原理及使用特點。重點討論DDZ-III型電動單元組合儀表、YS-80及YS-1000系列數字調節器、CEN-TUM CS3000集散控制系統和現場總線控制系統。下篇為過程控制系統，在介紹對象動態特性的測試方法、單回路及串級調節系統的設計方法和調節器參數整定的基礎上，介紹了解耦控制、推理控制及預測控制等先進控制系統的基本原理，最后介紹了幾種典型調節系統在生產過程自動控制中的應用實例。 本書可供高等學校工業自動化專業本科生、研究生作為教材或參考書使用，也可供相關科研院所及企業的工程技術人員參考使用。

上篇 自動化儀表
　自動化儀表概述
0.1 自動化儀表及其發展概況
0.2 電動單元組合儀表及其控制系統的組成
0.3 儀表的基本技術指標
復習思考題
　第1章 檢測儀表
1.1 溫度檢測儀表
1.1.1 測量溫度的主要方法
1.1.2 熱電偶
1.1.3 熱電阻
1.1.4 半導體熱敏電阻
1.1.5 熱電偶溫度變送器的基本結構
1.1.6 DDZ-III型熱電偶溫度變送器的實際線路
1.2 壓力檢測儀表
1.2.1 彈性式壓力測量元件
1.2.2 力平衡式壓力（差壓）變送器
1.2.3 位移式差壓（壓力）變送器
1.2.4 固態測壓儀表
1.3 流量檢測儀表
1.3.1 節流式流量計
1.3.2 容積式流量計
1.3.3 渦輪流量計
1.3.4 電磁流量計
1.3.5 旋渦式流量計
1.4 液位檢測儀表
1.4.1 浮力式和靜壓式液位計
1.4.2 電容式液位計
1.4.3 超聲波液位計
1.5 成分分析儀表
1.5.1 熱導式氣體分析儀
1.5.2 紅外線氣體分析儀
1.5.3 色譜分析儀
復習思考題
　第2章 調節器
2.1 調節器的調節規律
2.2 PID運算電路
2.2.1 比例積分運算電路
2.2.2 比例微分運算電路
2.2.3 PID運算電路
2.3 PID調節器的階躍響應和頻率特性
2.3.1 PID調節器的階躍響應
2.3.2 PID調節器的頻率特性
2.4 PID調節器的線路實例
2.4.1 輸入電路
2.4.2 PID運算電路
2.4.3 輸出電路
2.4.4 手動操作電路及自動一手動切換
2.4.5 測量及給定指示電路
2.5 數字控制算法
2.5.1 基本PID的離散表達式
2.5.2 采樣周期的選擇
2.5.3 變形的PID控制算法
2.5.4 混合過程PID算法
2.5.5 字長的考慮
2.6 單回路可編程序控制器
2.6.1 SLPC型可編程序控制器的電路
2.6.2 單回路控制器的工作節拍
2.6.3 用戶程序結構及數據格式
2.6.4 運算模塊
2.6.5 控制模塊及編程
2.6.6 程序的寫入和調試
復習思考題
　第3章 集散控制系統與現場總線控制系統
3.1 集散控制系統的發展及其組成
3.2 DCS現場控制站的功能
3.2.1 反饋控制功能
3.2.2 順序控制功能
3.3 DCS操作站的功能
3.4 總線技術
3.4.1 現場總線技術的發展
3.4.2 系統互連參考模型
3.4.3 HART通信技術
3.4.4 基金會現場總線通信技術
3.5 基金會現場總線技術的應用
3.5.1 用戶應用——功能塊
3.5.2 系統管理
3.5.3 設備信息文件
3.5.4 現場總線控制系統的設計
3.6 現場總線控制系統
3.6.1 現場總線控制系統System 302的組成
3.6.2 系統System 302中現場設備與網絡的組態
3.6.3 系統System 302中人機界面的組態
復習思考題
　第4章 執行器和防爆柵
4.1 執行器
4.1.1 氣動執行器
4.1.2 電—氣轉換器
4.1.3 閥門定位器
4.1.1 電動執行器
4.2 防爆柵
4.2.1 安全火花防爆系統的概念
4.2.2 安全火花防爆的等級
4.2.3 防爆柵的基本工作原理
4.2.4 隔離式防爆柵
復習思考題
下篇 過程控制
　第5章 調節對象的特性及實驗測定
5.1 單容對象動特性及其數學描述
5.1.1 水槽水位的動特性
5.1.2 對象的自衡特性
5.2 多容對象的特性、容量滯后、純滯后
5.2.1 雙容對象的特性
5.2.2 純滯后
5.3 對象特性的實驗測定、時域法
5.3.1 實驗測定方法概述
5.3.2 測定動態特性的時域方法
5.4 測定動態特性的頻域方法
5.4.1 正弦波方法
5.4.2 頻率特性的相關測試法
5.4.3 閉路測定法
5.5 測定動態特性的統計方法
5.5.1 平衡隨機過程、相關函數、功率密度譜
5.5.2 相關分析法識別對象動態特性的原理
5.5.3 偽隨機信號
5.5.4 偽隨機序列的產生方法及其性質
5.5.5 用M序列信號測定對象的動態特性
5.5.6 二位式偽隨機序列作為試驗信號時對象動態特性的識別
5.6 測定動態特性的最小二乘法
5.6.1 概述
5.6.2 線性系統的差分方程表示
5.6.3 最小二乘法
5.6.4 最小二乘法估計的遞推算法
5.6.5 最小二乘估計遞推算法的程序設計
復習思考題
　第6章 單回路調節系統的設計及調節器參數整定方法
6.1 概述
6.2 對象動特性對調節質量的影響及調節方案的確定
6.2.1 干擾通道動特性對調節質量的影響
6.2.2 調節通道動特性對調節質量的影響
6.2.3 調節方案的確定
6.3 調節規律對系統動特性的影響、調節規律的選擇
6.3.1 在干擾作用下雙容對象的比例調節
6.3.2 系統調節性能指標、PI、PD調節作用分析
6.3.3 調節規律的選擇
6.4 調節器參數的實驗整定方法
6.4.1 穩定邊界法
6.4.2 反應曲線法
6.4.3 衰減曲線法
6.4.4 三種整定方法的比較
復習思考題
　第7章 復雜調節系統
7.1 串級調節系統
7.1.1 串級調節系統的組成
7.1.2 串級調節系統的特點和效果分析
7.1.3 調節器的選型和整定方法
7.2 比值調節系統
7.2.1 比值調節系統的組成原理
7.2.2 比值調節系統的整定
7.3 調節系統
7.3.1 均勻調節系統的組成
7.3.2 調節器的選型和整定
7.4 調節系統
7.4.1 前饋控制的工作原理
7.4.2 擾動補償規律及其局限性
7.4.3 復合調節系統的特性分析
7.4.4 復合調節系統參數的選擇
7.4.5 自治調節系統
7.4.6 自治調節系統解鍋裝置的綜合
復習思考題
　第8章 復雜過程控制系統
8.1 多變量解耦控制系統
8.1.1 多變量過程的基本描述
8.1.2 相對增益與相對增益矩陣
8.1.3 解耦控制系統的設計
8.1.4 解耦控制中的一些問題
8.2 推理控制系統
8.2.1 推理控制的基本原理
8.2.2 推理一反饋控制系統
8.2.3 輔助控制量的選擇
8.2.4 控製作用的限幅
8.3 預測控制系統
8.3.1 預測模型
8.3.2 參考軌跡
8.3.3 控制算法
8.3.4 預測控制的優點及存在問題
復習思考題
　第9章 自動調節系統在生產過程中的應用
9.1 石油加工蒸餾裝置的儀表控制系統
9.1.1 石油加工中的儀表控制系統概要
9.1.2 塔的儀表控制系統
9.2 鋼鐵工業中加熱爐的儀表控制系統
9.2.1 鋼鐵生產過程概要
9.2.2 爐的燃燒控制
9.2.3 燃燒控制的串級比值調節系統
9.2.4 交叉限幅并聯副回路的串級調節
9.3 鍋爐的自動調節系統
9.3.1 汽包水位的調節
9.3.2 過程的調節
9.3.3 鍋爐控制系統舉例
復習思考題
主要參考書