控制系統分析與設計：過程控制系統（簡體書）

“控制系統分析與設計——過程控制系統”是控制及相關領域工程碩士培養過程中的核心課程之一。通過“控制系統分析與設計——過程控制系統”課程的學習，有助于工程碩士進一步系統地了解和掌握過程控制系統設計的基本理論、技術和方法，培養其進行過程控制系統分析與設計的能力。
過程控制技術從控制器特點來分可分為常規控制技術和先進控制技術，作為控制及相關領域工程碩士課程，本書在闡述過程控制系統相關基本概念的基礎上，介紹常用過程參數檢測及控制儀表的基本原理及使用方法、被控過程的建模方法以及比較成熟且具有廣泛應用前景的過程控制技術和方法，全書共分為9章：
第1章簡述過程控制系統的組成和分類、過程控制系統的特點以及過程控制系統的控制質量指標等。
第2章介紹測量的基本概念，講述溫度、壓力、壓差、物位、流量、成分測量儀表的基本原理，最后簡單介紹過程控制儀表的發展及其在使用過程中常見的問題。
第3章主要介紹機理建模方法、試驗建模方法、基于神經網絡的數據建模方法以及機理與數據相結合的建模方法。
第4章介紹4種工業生產過程中常用的常規控制方法，包括單回路控制、串級控制、前饋控制以及比值控制。
第5章在闡述多變量過程控制系統的特點及相關概念的基礎上，介紹幾種簡單的解耦控制方法，同時提出了解耦控制系統在實現過程中存在的問題。
第6章介紹推理控制系統的組成、模型誤差對系統性能的影響、輸出可測條件下的推理控制以及多變量推理控制系統的結構及推理控制器設計。
第7章以模型算法控制、動態矩陣控制和廣義預測控制算法為例講述預測控制系統的基本結構、核心思想以及算法原理。
第8章介紹過程優化的基本概念、優化目標的確定及最優設定值的求解方法。
第9章給出了過程控制系統實例，包括發酵過程、化學反應過程、加熱爐過程及鍋爐過程的控制。
全書由王福利主編，常玉清、楊英華、王小剛、何大闊、牛大鵬、譚帥參加編寫。由于筆者的水平有限，書中難免存在一些不足和錯誤之處，歡迎讀者批評指正。

第1章 緒論
1.1 過程控制系統的組成和分類
1.1.1 過程控制系統的組成
1.1.2 過程控制系統的分類
1.2 過程控制系統的特點
1.3 過程控制系統的發展簡況
1.4 過程控制系統的控制質量指標
本章小結
思考題與習題

第2章 過程參數的檢測及控制儀表
2.1 測量的概念和測量方法
2.2 測量誤差與儀表的精度等級
2.2.1 測量誤差的分類
2.2.2 儀表的基本誤差、精度等級及分度標準
2.2.3 檢測儀表的組成及分類
2.3 溫度測量儀表
2.3.1 溫度的概念
2.3.2 工業常用接觸式測溫儀表
2.3.3 非接觸式測溫儀表
2.3.4 電動顯示儀表
2.3.5 溫度儀表的工程應用與選型原則
2.4 壓力、壓差和物位測量
2.4.1 壓力、壓差測量
2.4.2 物位測量
2.5 流量測量儀表
2.5.1 概述
2.5.2 差壓式流量計
2.5.3 容積式流量計
2.5.4 渦輪流量計
2.5.5 渦街流量計
2.5.6 靶式流量計
2.5.7 轉子流量計
2.5.8 電磁流量計
2.5.9 超聲流量計
2.6 成分分析儀表
2.6.1 氧化鋯氧分析儀
2.6.2 紅外線氣體分析器
2.7 過程控制儀表
2.7.1 概述
2.7.2 過程控制儀表的常見應用問題
本章小結
思考題與習題

第3章 被控過程的數學模型
3.1 概述
3.1.1 單變量與多變量的被控過程
3.1.2 自衡過程和無自衡過程
3.1.3 被控過程數學模型的表示方法
3.2 被控過程的機理建模
3.2.1 建立自衡過程的數學模型
3.2.2 建立無自衡過程的數學模型
3.3 被控過程的實驗建模
3.3.1 測取階躍響應曲線
3.3.2 測取矩形脈沖響應曲線
3.3.3 由階躍響應曲線辨識被控過程的模型
3.4 基于神經網絡的數據建模
3.4.1 人工神經元和人工神經網絡
3.4.2 典型神經網絡
3.4.3 基于RBF神經網絡的數據建模方法
……
第4章 常規控制系統
第5章 多變量過程控制系統
第6章 推理控制
第7章 預測控制
第8章 過程優化
第9章 過程控制系統實例
參考文獻