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第一章 概述1

第一节 工业过程计算机控制的发展历史和现状1

第二节 计算机在工业过程控制中应用的类型3

一、顺序控制与数值控制3

二、直接数字控制(DDC)系统4

三、计算机监督控制 (SCC)系统5

四、递阶控制系统7

一、概述10

第一节 过程控制计算机系统的组成10

第二章 过程控制计算机系统的构成10

二、中央处理机14

三、存贮器16

四、外围设备18

五、输入、输出结构33

六、接口42

七、CRT显示器46

第二节 中断系统51

一、中断的概念51

二、中断的基本结构53

三、中断优先与选优57

第三节 微型计算机及集散控制系统的构成59

一、微型计算机的构成59

二、集中-分散型控制系统68

三、集散控制系统应用举例78

第四节 过程控制计算机系统的软件82

一、概述82

二、系统软件84

三、应用软件88

第五节 计算机控制系统的可靠性92

一、提高系统可靠性的技术措施93

二、多机控制系统97

第三章 计算机输入数据处理与开环操作指导100

第一节 计算机数据输入100

一、化工过程数据的类型100

二、信号的量化100

三、数据的采样输入和模-数转换105

第二节 计算机输入信号的处理111

一、模拟滤波112

二、数字滤波115

一、生产过程的巡回检测和数据处理120

第三节 计算机开环操作指导120

二、计算机的开环操作指导122

第四章 直接数字计算机控制(DDC)系统的基本原理128

第一节 概述128

一、直接数字计算机控制系统的框图与功能128

二、DDC的分时控制原理131

三、直接数字控制系统的构成132

一、离散型理想PID算式137

第二节 直接数字控制系统中的基本控制算法137

二、离散PID算式的讨论140

三、离散型实际PID算式148

四、离散型调节器的数学模型152

五、PID算法的变形154

六、编制控制算法程序应注意的几个问题158

第三节 DDC系统计算机的输出160

一、零阶保持器160

二、计算机输出的形式164

三、各种输出方式的速度166

四、控制系统输出子程序框图167

五、多回路计算机控制程序总框图170

第四节 PID算式的参数整定180

一、采样周期？的选取180

二、按闭环稳定性来整定PID参数185

三、扩充临界比例度整定PID参数188

四、一种简化的整定方法189

第一节 串级控制系统193

一、DDC的串级控制算法193

第五章 直接数字控制系统其他控制算法193

二、串级控制系统的无扰动切换197

三、应用举例198

第二节 比值控制系统201

一、比值控制系统的算法201

二、应用举例205

第三节 前馈与反馈控制系统205

一、前馈控制的概念205

二、静态前馈控制算式207

三、动态前馈-反馈控制算式209

四、预估前馈-反馈控制算式216

五、应用举例221

第四节 按计算指标控制的系统225

一、精馏塔的内回流控制227

二、热焓控制系统229

三、凝固点控制系统232

四、加热炉热效率的计算机控制234

五、加热炉支路负荷平衡控制238

一、选择性控制的特点239

第五节 选择性控制系统239

二、选择性控制系统的控制算式240

三、其它类型的选择性控制244

第六节 史密斯预估补偿控制系统245

一、问题的提出245

二、史密斯预估补偿控制的原理246

三、史密斯预估补偿的控制算式249

四、存在的问题与改进的方法252

第七节 按闭环控制指标设计的控制系统253

一、概述253

二、最小拍控制系统255

三、大林(Dahlin)算法259

四、卡尔曼(Kalman)算法264

五、定值控制系统的设计271

六、阿斯特朗姆(？atr？m)算法274

第八节 双模控制系统279

一、快速控制系统279

二、双模控制系统285

一、解耦控制算法286

第九节 解耦控制系统286

二、精馏塔的解耦控制290

第十节 自适应控制算法292

一、优选法PID参数的自整定293

二、自整定控制系统293

三、自校正调节器297

第六章 计算机顺序控制系统308

第一节 概述308

一、计算机顺序控制的特点308

二、计算机顺序控制的原理311

一、工艺特点316

第二节 计算机顺序控制应用举例316

二、时序要求319

三、计算机时序控制系统320

第七章 监督计算机控制系统323

第一节 概述323

一、监督计算机控制系统的构成323

二、监督计算机控制系统的特点和功能325

三、监督计算机控制问题的数学描述326

一、模型的类型327

第二节 监督计算机控制系统的数学模型327

二、监督计算机控制所用的数学模型329

第三节 监督控制系统的最优化方法336

一、线性规划法337

二、等式约束下的非线性规划344

三、不等式约束的非线性规划351

第四节 监督计算机控制系统应用举例364

一、脱丁烷精馏塔的监督计算机控制364

二、乙烯裂解炉的监督计算机控制373

三、炼油厂常压塔的静态最优控制377

一、监控系统中计算机与调节器的联系382

第五节 计算机监控系统的信息通讯382

二、DDC系统中计算机与后备调节器的联系388

三、监控系统中的各级计算机的数据通讯方式389

第八章 计算机递阶控制系统393

第一节 计算机递阶控制系统的构成与特点393

一、计算机递阶控制系统形成的背景393

二、计算机递阶控制系统的构成394

三、计算机递阶控制结构的发展趋向396

第二节 计算机递阶控制系统各级的职能397

一、直接控制级的职能397

二、监督控制级(SCC)的职能398

三、管理信息级(MIS)的职能399

第三节 计算机递阶控制系统各级的构成402

一、各级计算机系统的构成402

二、递阶控制各级对计算机的要求405

三、计算机递阶控制系统各级的通讯409

第四节 计算机递阶控制系统应用举例411

一、精馏分离装置的递阶控制系统411

二、制糖生产过程的计算机递阶控制系统426

参考文献426