第1章 概述

1.1过程控制的任务

1.2过程控制系统的组成与特点

1.2.1过程控制系统组成

1.2.2过程控制系统特点

1.3过程控制系统的性能指标

1.4过程控制的进展

1.4.1过程控制装置进展

1.4.2过程控制策略与算法的进展

本章小结

习题

第2章 过程控制系统建模方法

2.1过程控制系统建模概念

2.1.1建模概念

2.1.2过程控制系统建模的两种基本方法

2.2机理建模方法

2.2.1单容对象的传递函数

2.2.2具有纯延迟的单容对象特性

2.2.3无自平衡能力的单容对象特性

2.2.4多容对象的动态特性

2.3测试建模方法

2.3.1对象特性的实验测定方法

2.3.2测定动态特性的时域法

2.3.3测定动态特性的频域法

2.3.4测定动态特性的统计相关法

2.3.5最小二乘法

本章小结

习题

第3章 过程控制系统设计

3.1过程控制系统设计步骤

3.2确定控制变量与控制方案

3.2.1确定控制目标

3.2.2确定控制方案

3.3过程控制系统硬件选择

3.3.1控制装置

3.3.2测量仪表和传感器的选型原则

3.4节流元件计算

3.4.1流量计算有关的基本概念

3.4.2流量计类型

3.4.3节流元件

3.5调节阀选择

3.5.1调节阀计算基础

3.5.2调节阀的流量特性

3.5.3调节阀口径计算

3.6计算举例

3.6.1角接取压标准孔板计算

3.6.2蝶阀计算

本章小结

习题

第4章 PID调节原理

4.1PID控制概述

4.2比例调节（P调节）

4.2.1比例调节的动作规律和比例带

4.2.2比例调节的特点——有差调节

4.2.3比例带对于调节过程的影响

4.3积分调节（I调节）

4.3.1积分调节规律和积分速度

4.3.2积分调节的特点——无差调节

4.3.3积分速度对于调节过程的影响

4.4微分调节（D调节）

4.5比例积分微分调节（PID调节）

4.5.1比例积分（PI）调节

4.5.2比例微分（PD）调节

4.5.3比例积分微分调节规律及其基本特征

4.6数字PID控制

4.6.1数字PID控制算法

4.6.2改进的数字PID算法

4.7PID调节器的参数工程整定

4.7.1PID参数整定的基本原则

4.7.2PID参数的工程整定方法

4.7.3PID参数的自整定方法

4.7.4数字PID参数的整定

4.8智能PID控制方法

4.8.1模糊PID控制

4.8.2神经网络PID控制

4.8.3专家智能自整定PID控制

本章小结

习题

第5章 串级控制

5.1串级控制系统的基本原理和结构

5.2串级控制系统的分析

5.2.1串级控制系统的特点

5.2.2分析实例

5.3串级控制系统的设计

5.3.1主、副回路的设计原则

5.3.2主、副控制器的选型

5.3.3主、副控制器正、反作用的选择

5.3.4串级控制系统的整定

54串级控制系统应用举例

本章小结

习题

第6章 特殊控制方法

6.1比值控制系统

6.1.1比值控制系统的基本概念

6.1.2比值控制系统的分析

6.1.3比值控制系统设计

6.1.4比值控制系统的实施

6.1.5比值控制系统的整定

6.1.6比值控制系统中的若干问题

6.2均匀控制系统

6.2.1均匀控制的概念

6.2.2均匀控制系统的结构形式

6.2.3控制器的参数整定

6.3分程控制系统

6.3.1基本概念

6.3.2分程控制的应用

6.3.3分程阀总流量特性的改善

6.4选择性控制系统

6.4.1基本概念

6.4.2选择性控制系统的类型及应用

6.4.3选择性控制系统的设计

6.4.4积分饱和及其防止措施

6.5阀位控制系统

6.5.1基本概念

6.5.2阀位控制系统的应用

6.5.3阀位控制系统的设计与整定

本章小结

习题

第7章 补偿控制

7.1补偿控制的基本原理与结构

7.2前馈控制系统

7.2.1前馈控制系统的概念

7.2.2前馈控制系统的基本结构

7.3大迟延过程系统

7.3.1延迟对系统品质的影响

7.3.2Smith预估器

7.3.3大林（Dahlin）算法

本章小结

习题

第8章 关联分析与解耦控制

8.1控制回路间的关联

8.1.1控制回路间的耦合

8.1.2被控对象的典型耦合结构

8.1.3耦合程度分析方法

8.2相对增益矩阵

8.2.1相对增益矩阵的定义

8.2.2相对增益的计算

8.2.3第二放大系数qij的直接计算法

8.2.4相对增益矩阵的特性

8.3减少及消除耦合的方法

8.4解耦控制系统设计

8.4.1前馈补偿解耦法

8.4.2反馈解耦法

8.4.3对角阵解耦法

8.4.4单位阵解耦法

本章小结

习题

第9章 模糊控制

9.1概述

9.1.1模糊的基本概念

9.1.2模糊控制系统

9.2模糊集合的基本概念

9.2.1模糊集合

9.2.2模糊集的基本运算

9.3模糊关系

9.3.1普通关系

9.3.2模糊关系

9.3.3模糊变换

9.3.4模糊决策

9.4模糊推理

9.4.1模糊逻辑

9.4.2模糊语言算子

9.4.3模糊推理

9.5模糊控制器原理及设计

9.5.1模糊控制系统的组成

9.5.2模糊控制原理

9.5.3模糊控制系统设计

9.6工业电阻炉温度模糊控制系统

9.6.1系统简介

9.6.2电阻炉温度模糊控制器设计

9.6.3控制效果

本章小结

习题

第10章 预测控制

10.1模型预测控制的基本原理

10.2动态矩阵控制DMC

10.2.1预测模型

10.2.2滚动优化

10.2.3反馈校正

10.2.4算法实现

10.2.5参数选择

10.2.6DMC的主要特征和优点

10.3模型算法控制MAC

10.3.1具有简易性能指标的MAC算法

10.3.2具有一般性能指标的MAC算法

10.3.3算法实现

10.3.4MAC的主要特征和优点

10.4广义预测控制算法

10.4.1广义预测控制基本理论

10.4.2基于Toeplitz预测方程的广义预测控制算法

本章小节

习题

第11章 先进控制

11.1自适应控制

11.1.1自适应控制概述

11.1.2模型参考自适应控制

11.1.3自校正控制

11.2智能控制

11.2.1智能控制基础

11.2.2智能控制的理论结构

11.2.3递阶控制

11.2.4基于知识的专家控制

11.2.5仿人智能控制

11.2.6神经控制

11.3鲁棒控制

11.3.1基本概念

11.3.2Hx优化与鲁棒控制

11.3.3标准Hx控制

11.3.4Hx控制的求解

本章小节

习题

第12章 集散控制系统

12.1集散控制系统概论

12.1.1集散控制系统的产生

12.1.2集散控制系统的结构

12.1.3集散控制系统的特点

12.1.4集散控制系统的分散方式

12.1.5集散控制系统的发展

12.2集散系统的通信技术及体系结构

12.2.1数据通信原理

12.2.2数据通信系统结构

12.2.3通信协议

12.3和利时MACS系统

12.3.1MACS组态原理

12.3.2应用系统组态

12.4国产集散系统——HS2000

12.4.1HS2000系统的基本特点

12.4.2HS2000系统的基本组成

12.4.3HS2000系统的硬件配置

12.4.4HS2000系统的现场控制站配置

12.4.5HS2000系统的软件组态

12.5HS2000DCS工程建立步骤

12.5.1工程分析

12.5.2工程建立

12.5.3定义设备组态工具

12.6和利时MACS集散系统在工业锅炉中的应用

12.6.1概述

12.6.2硬件配置

12.6.3控制系统简介

12.6.4DCS控制系统软件设计

12.6.5系统组成

12.6.6系统调试

12.6.7结语

12.7大型集散控制系统——TDC3000

12.7.1TDC3000系统的结构特性

12.7.2TDC3000系统的数据采集和控制

12.7.3TDC3000系统的软件组态

本章小结

习题

附录DCS课程设计任务书

参考文献