第1章 工业过程控制的发展和趋势

1.1工业过程自动化的发展

1.2计算机控制技术的发展

习题

第2章 化工控制工艺图

2.1工艺流程图

2.1.1工艺方案流程图

2.1.2工艺施工流程图

2.2仪表位号

2.2.1仪表位号的表示方式

2.2.2仪表编号

2.2.3工艺流程图中仪表位号标注

习题

第3章 执行器

3.1执行器的分类及特性

3.2阀门特性

3.2.1调节阀的基本结构

3.2.2调节阀的理想流量特性

3.2.3调节阀的选择

3.3电动执行器（调节阀）

3.4气动执行器与电-气变换器

3.4.1气动执行器的结构和原理

3.4.2气动执行机构分析

3.4.3电-气变换器

3.4.4电动阀门定位器

3.4.5气动阀门定位器

3.4.6阀门定位器的主要部件

3.4.7阀门定位器的传递函数

3.4.8阀门定位器的主要特性

3.4.9阀门定位器的选择

习题

第4章 传感器与变送器

4.1基本概念

4.2传感器和一次变换输出信号的特点

4.2.1工业热电阻

4.2.2热电偶

4.2.3应变式压力传感器

4.2.4电感式压力传感器

4.2.5电容式压力传感器

4.2.6电容式液位传感器

4.3变送器

4.3.1三运放精密差动放大电路

4.3.2变送器的原理

4.4数字线性化简介

习题

附录1工业热电阻分度表

附录2工业标准热电偶数学模型系数表

附录3 K型热电偶参考数学模型及系数表

第5章 工业过程模型

5.1自动控制系统的组成

5.1.1控制性能指标

5.1.2控制方案确定

5.1.3系统控制设计

5.1.4工程设计

5.1.5控制系统调试和运行时的若干问题

5.2简单化工系统的数学模型

5.2.1三大守恒定律

5.2.2简单对象的数学模型

5.2.3无自平衡能力的单容对象的特性

5.2.4多容过程模型

5.2.5不可压缩流体流动模型

5.2.6简单热交换模型

5.2.7管式反应器热平衡模型

5.3理想精馏塔模型

5.4工程建模

5.4.1阶跃响应的获取

5.4.2根据阶跃响应确定近似传递函数

5.4.3频率域测试法

5.4.4测定动态特性的统计相关法

习题

第6章 过程控制系统设计

6.1单回路控制系统设计

6.1.1被控变量的选择

6.1.2测量反馈

6.1.3控制变量的选择

6.1.4执行器（调节阀）的选择

6.1.5调节器正、反作用的确定

6.1.6工业过程常用调节器类型

6.1.7单回路控制系统分析

6.2单回路控制系统调节器参数的整定与投运

6.2.1工程整定法

6.2.2单回路控制系统的投运

6.3常用数字PID控制算法

6.3.1数字式PID控制算式

6.3.2 PID控制算式的改进

6.3.3数字PID控制算法的改进

6.4数字滤波

6.5复杂控制系统

6.5.1串级控制系统

6.5.2前馈控制系统

6.6大时延系统控制

6.6.1微分先行控制方案

6.6.2 Smith预估控制方案

6.7比值控制系统

6.7.1常用比值控制系统类型

6.7.2比值控制系统设计

6.8分程控制系统

6.8.1分程控制系统设计

6.8.2分程控制的目的

6.9均匀控制系统

6.9.1均匀控制的概念

6.9.2均匀控制系统的结构形式

6.9.3调节器的参数整定

习题

第7章 先进控制系统

7.1关联系统与解耦控制

7.1.1关联系统分类

7.1.2关联系统的稳定性分析

7.1.3关联调节器的整定

7.1.4系统关联分析举例

7.1.5系统耦合分析

7.1.6控制回路的选择原则

7.1.7解耦控制设计

7.2内模控制与模型预测控制

7.2.1内模控制

7.2.2模型预测控制

7.2.3几种常见的模型预测控制算法

7.3自适应控制系统

7.4模糊控制系统

7.4.1模糊集合的基本概念

7.4.2模糊集合的基本运算

7.4.3模糊集合运算的基本性质

7.4.4模糊关系与模糊推理

7.4.5模糊控制系统设计

7.4.6模糊控制系统的应用

7.5其他先进控制技术

7.5.1软测量技术

7.5.2故障检测与诊断

7.5.3智能控制

习题

第8章 流体输送设备控制

8.1液体输送设备的控制

8.1.1离心泵控制

8.1.2容积式泵控制

8.2压缩机的控制

8.2.1往复式压缩机

8.2.2回转式压缩机

8.2.3离心式压缩机

8.3离心式压缩机的防喘振控制

8.3.1离心式压缩机的特性曲线与喘振

8.3.2引起喘振的因素

8.3.3喘振的极限线方程及安全操作线

习题

第9章 换热设备控制

9.1换热设备的结构类型

9.1.1热量传递的三种方式

9.1.2传热设备的动态特点

9.2传热对象的数学模型

9.2.1传热对象的静态数学模型

9.2.2换热对象的动态数学模型

9.3换热器控制

9.4加热炉控制

9.4.1加热炉温度单回路控制系统

9.4.2加热炉的串级控制及前馈-反馈控制方案

9.4.3加热炉安全连锁保护系统

9.5锅炉设备的自动控制

9.6锅炉燃烧控制系统

9.6.1蒸汽压力和燃油-空气比值控制系统

9.6.2炉膛负压控制系统

9.6.3过热蒸汽温度控制系统

习题

第10章 精馏过程控制

10.1精馏过程控制的目标

10.1.1精馏塔的控制目标

10.1.2精馏塔质量指标的选取

10.2精馏塔的基本控制方案

10.2.1塔压控制基本方案

10.2.2精馏塔的物料平衡和能量平衡方程

10.2.3精馏塔的物料平衡控制方案

10.2.4控制一端产品质量

10.3精馏塔的压力控制

10.3.1加压塔的塔压控制

10.3.2常压塔的塔压控制

10.3.3减压塔的塔压控制

10.4具有侧线采出的精馏塔控制

10.4.1具有一个侧线采出的精馏塔控制

10.4.2具有多个侧线采出的精馏塔控制

10.5其他控制方法在精馏塔控制中的应用

10.5.1前馈控制

10.5.2选择性控制

10.5.3内回流及热焓控制

10.5.4浮动塔压控制

习题

第11章 化学反应过程控制

11.1化学反应的特点

11.1.1化学反应过程的特点

11.1.2化学反应器的类型

11.1.3化学反应的基本规律

11.2化学反应器的动态数学模型

11.2.1基本动态方程式

11.2.2非线性模型的线性化

11.2.3反应器的热稳定性

11.3化学反应控制

11.3.1反应器的基本控制方案

11.3.2被控变量的选择

11.3.3以温度作为控制指标的反应器控制方案

11.4釜式反应器的控制方案

11.5合成氨生产过程及控制

11.5.1氨的性质

11.5.2合成氨生产流程

习题

第12章 系统安全保护

12.1系统安全基本概念

12.1.1物理爆炸与化学爆炸

12.1.2爆炸参数

12.2爆炸危险场所的划分

12.2.1我国关于爆炸危险场所的划分和防爆安全法规

12.2.2仪表防护等级标准

12.3电气设备防爆

12.3.1防爆电气设备的分类

12.3.2本安仪表分级

12.3.3关联设备

12.3.4本安电路外部连接电缆的影响

12.4系统接地

12.4.1电气设备和线路的保护接地

12.4.2防静电保护接地

12.5防雷电技术

12.5.1雷电危害的类型

12.5.2雷电感应的防护

12.5.3常用防雷元器件

12.6控制系统的抗干扰

12.6.1噪声与信噪比

12.6.2共模信号与差模信号

12.6.3抗耦合性干扰技术

12.6.4抗传导性干扰技术

12.6.5控制系统的接地技术

12.6.6其他抗干扰技术

12.6.7滤波器

习题

参考文献