21世纪高等学校本科电子电气专业系列实用教材 过程控制系统 第3版2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

21世纪高等学校本科电子电气专业系列实用教材 过程控制系统 第3版PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 概述1

1.1 过程控制的要求与任务1

1.2 过程控制系统的组成与特点3

1.2.1 过程控制系统的组成3

1.2.2 过程控制系统特点5

1.3 过程控制系统的性能指标6

1.3.1 单项性能指标7

1.3.2 综合性能指标7

1.4 过程控制系统的设计8

1.4.1 确定系统变量9

1.4.2 确定控制方案10

1.4.3 过程控制系统硬件选择10

1.4.4 设计安全保护系统11

1.4.5 系统调试和投运11

1.5 过程控制的发展与趋势12

1.5.1 过程控制装置的进展12

1.5.2 过程控制策略的进展15

本章小结15

习题16

第2章 被控过程的数学模型17

2.1 过程模型概述17

2.1.1 被控过程的动态特性17

2.1.2 数学模型的表达形式与要求20

2.1.3 建立过程数学模型的基本方法23

2.2 机理法建模24

2.2.1 单容对象的传递函数24

2.2.2 多容对象的传递函数29

2.3 测试法建模32

2.3.1 对象特性的实验测定方法32

2.3.2 测定动态特性的时域法33

2.3.3 测定动态特性的频域法40

2.4 利用MATLAB建立过程模型42

本章小结48

习题48

第3章 执行器50

3.1 气动调节阀的结构50

3.1.1 气动执行机构50

3.1.2 阀51

3.1.3 阀门定位器52

3.2 调节阀的流量系数53

3.2.1 调节阀的流量方程53

3.2.2 流量系数的定义54

3.2.3 流量系数计算55

3.3 调节阀结构特性和流量特性59

3.3.1 调节阀的结构特性60

3.3.2 调节阀的流量特性62

3.3.3 调节阀的可调比66

3.4 气动调节阀的选型68

3.4.1 调节阀结构形式的选择69

3.4.2 调节阀气开与气关形式的选择69

3.4.3 调节阀流量特性的选择70

3.4.4 调节阀口径的确定71

3.5 利用MATLAB确定调节阀的口径78

本章小结84

习题84

第4章 PID控制原理86

4.1 PID控制的特点86

4.2 比例控制（P控制）87

4.2.1 比例控制的调节规律和比例带87

4.2.2 比例控制的特点88

4.2.3 比例带对控制过程的影响90

4.3 比例积分控制（PI控制）92

4.3.1 积分控制的调节规律92

4.3.2 比例积分控制的调节规律94

4.3.3 积分饱和现象与抗积分饱和的措施95

4.4 比例积分微分控制（PID控制）97

4.4.1 微分控制的调节规律97

4.4.2 比例微分控制的调节规律97

4.4.3 比例微分控制的特点98

4.4.4 比例积分微分控制的调节规律99

4.5 数字PID控制100

4.5.1 基本的数字PID控制算法101

4.5.2 改进的数字PID控制算法102

4.6 利用MATLAB实现PID控制规律104

本章小结108

习题109

第5章 简单控制系统110

5.1 简单控制系统的分析110

5.1.1 控制系统的工作过程110

5.1.2 简单控制系统的组成111

5.1.3 简单离散控制系统的组成113

5.2 简单控制系统的设计114

5.2.1 被控变量和操作变量的选择114

5.2.2 检测变送仪表的选择117

5.2.3 控制器的选型119

5.3 简单控制系统的整定123

5.3.1 控制器参数整定的基本要求124

5.3.2 PID控制器参数的工程整定125

5.3.3 PID控制器参数的自整定133

5.4 简单控制系统的投运135

5.5 简单控制系统的故障与处理137

5.6 利用MATLAB对简单控制系统进行仿真139

5.6.1 利用MATLAB对PID控制器参数进行整定139

5.6.2 利用Simulink对PID控制器参数进行自整定142

本章小结146

习题146

第6章 串级控制系统148

6.1 串级控制系统的基本概念148

6.1.1 串级控制的提出148

6.1.2 串级控制系统的组成151

6.1.3 串级控制系统的工作过程151

6.2 串级控制系统的分析153

6.2.1 增强系统的抗干扰能力153

6.2.2 改善对象的动态特性155

6.2.3 对负荷变化有一定的自适应能力157

6.3 串级控制系统的设计157

6.3.1 副回路的选择158

6.3.2 主、副回路工作频率的选择159

6.3.3 主、副控制器的选型162

6.4 串级控制系统的整定164

6.4.1 逐步逼近法165

6.4.2 两步整定法165

6.4.3 一步整定法166

6.5 串级控制系统的投运167

6.6 利用MATLAB对串级控制系统进行仿真167

本章小结173

习题173

第7章 补偿控制系统174

7.1 补偿控制的原理174

7.2 前馈控制系统175

7.2.1 前馈控制的概念175

7.2.2 前馈控制系统的结构176

7.2.3 前馈控制系统的设计182

7.2.4 前馈控制系统的整定186

7.3 大迟延控制系统189

7.3.1 大迟延系统的概述189

7.3.2 大迟延控制系统的设计189

7.4 利用MATLAB对补偿控制系统进行仿真194

本章小结197

习题198

第8章 特殊控制系统199

8.1 比值控制系统199

8.1.1 比值控制的概念199

8.1.2 比值控制系统的类型200

8.1.3 比值控制系统的设计204

8.1.4 控制器的选型和整定211

8.2 均匀控制系统213

8.2.1 均匀控制的概念213

8.2.2 均匀控制系统的设计214

8.2.3 均匀控制系统的整定217

8.3 分程控制系统218

8.3.1 分程控制的概念218

8.3.2 分程控制系统的应用219

8.3.3 分程控制系统的实施222

8.4 自动选择性控制系统225

8.4.1 自动选择性控制的概念225

8.4.2 自动选择性控制系统的类型225

8.4.3 控制器的选型和整定228

8.5 顺序控制系统230

8.5.1 顺序控制的概念230

8.5.2 顺序控制组成230

8.5.3 顺序控制的表示及设计方法231

8.6 利用MATLAB对特殊控制系统进行仿真234

本章小结238

习题238

第9章 解耦控制系统240

9.1 解耦控制的基本概念240

9.1.1 控制回路间的耦合240

9.1.2 被控对象的典型耦合结构241

9.2 解耦控制系统的分析242

9.2.1 耦合程度的分析242

9.2.2 相对增益分析法243

9.2.3 减少及消除耦合的方法249

9.3 解耦控制系统的设计251

9.3.1 前馈补偿解耦法251

9.3.2 反馈解耦法254

9.3.3 对角阵解耦法255

9.3.4 单位阵解耦法256

9.4 解耦控制系统的实施257

9.4.1 解耦控制系统的稳定性257

9.4.2 多变量控制系统的部分解耦258

9.4.3 解耦控制系统的简化258

9.5 利用MATLAB对解耦控制系统进行仿真259

本章小结264

习题264

第10章 计算机过程控制系统266

10.1 计算机过程控制系统简介266

10.2 计算机过程控制系统的组成267

10.3 计算机过程控制系统的类型268

10.4 先进过程控制方法273

本章小结277

习题277

第11章 电厂锅炉设备的控制278

11.1 火力发电厂工艺流程278

11.2 锅炉给水控制系统279

11.2.1 概述279

11.2.2 给水系统的主被调参数、调节参数及控制方式280

11.2.3 给水系统的对象特性281

11.2.4 给水系统的控制方案283

11.3 锅炉主蒸汽温度控制285

11.3.1 概述285

11.3.2 气温控制的被调参数和调节参数及对象特性285

11.3.3 过热汽温控制基本方案287

11.4 锅炉燃烧控制系统290

11.4.1 燃烧控制的任务290

11.4.2 燃烧系统的被调参数及控制参数291

11.4.3 燃烧系统对象的动态特性291

11.4.4 燃烧系统的控制方案293

本章小结296

习题296

附录A 仪表位号297

参考文献299