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第1章 线性控制系统理论基础1

1 概述1

1·1 基本术语1

1·2 自动控制的基本方式1

1·3 反馈控制系统的工作原理2

1·4 反馈控制系统的组成2

1·5 自动控制系统的分类3

1·6 对控制系统技术性能的要求3

2 系统特性的数学描述3

2·1 微分方程3

2·2 传递函数5

2·3 频率特性15

2·4 时域特性22

3 控制系统的性能分析25

3·1 稳定性25

3·2 稳态误差29

3·3 动态性能31

4 控制系统的校正41

4·1 校正方式41

4·2 常用的校正装置42

4·3 串联校正装置的综合45

4·4 反馈校正装置的综合45

第2章 非线性系统分析48

1 概述48

2 描述函数法48

2·1 描述函数的基本概念48

2·2 用描述函数法分析稳定性51

2·3 自持振荡的消除与非线性特性的利用51

3 相平面法52

3·1 解析法53

3·2 等倾线法53

3·3 奇点和极限环54

第3章 采样控制系统57

1 概述57

2 信号的采样与信号的复现57

2·1 信号的采样57

2·2 信号的复现58

3 脉冲传递函数60

3·1 由差分方程求脉冲传递函数60

3·2 由系统结构图求脉冲传递函数60

4 采样系统的性能分析62

4·1 稳定性62

4·2 采样瞬时的稳态误差64

4·3 动态性能64

5 采样系统的校正66

5·1 模拟采样系统的串联校正66

5·2 数字控制系统的串联校正67

第4章 现代控制理论简介68

1 概述68

2 状态空间描述69

2·1 状态变量、状态向量和状态空间69

2·2 系统方程69

2·3 线性变换71

2·4 传递函数72

3 线性系统性能分析72

3·1 系统的运动72

3·2 能控性与能观测性74

3·3 线性系统的稳定性76

4 线性系统的综合77

4·1 线性系统的反馈结构及其基本特性77

4·2 闭环系统极点的配置77

4·3 状态观测器78

4·4 带有状态观测器的状态反馈系统80

第5章 过程参数检测仪表83

1 检测仪表基本知识83

1·1 过程参数检测的特点83

1·2 检测仪表的分类83

1·3 检测仪表的构成83

1·4 检测仪表的性能指标85

1·5 信号制85

1·6 安全防爆问题86

2 温度检测仪表88

2·1 温度检测仪表的类型及主要技术性能88

2·2 温度检测元件与显示仪表的配接91

2·3 温度变送器的结构原理92

2·4 温度检测仪表的选用95

3 压力检测仪表97

3·1 压力检测仪表类型及其主要技术性能97

3·2 力平衡式压力（差压）变送器99

3·3 位移式差压（压力）变送器100

3·4 压力检测仪表的调校与使用101

4 流量检测仪表101

4·1 流量检测仪表的分类101

4·2 节流式流量计101

4·3 流量检测仪表的选用104

5 物位检测仪表105

5·1 物位检测仪表的分类和性能105

5·2 物位检测仪表的选用106

6 成分分析仪表106

6·1 成分分析仪表的分类106

6·2 过程分析仪器的构成107

6·3 成分分析仪表的选用107

7 检测仪表的发展趋势109

7·1 检测仪表技术发展的动向109

7·2 智能式变送器的原理及特点109

第6章 模拟显示调节仪表111

1 电动调节器的控制规律及实现方法111

1·1 调节器的基本控制规律111

1·2 电动调节器控制规律的实现方法111

2 模拟式电动调节仪表的类型及典型线路113

2·1 模拟式电动调节仪表类型113

2·2 调节器典型线路原理114

3 模拟显示仪表120

3·1 显示仪表的类型与选用120

3·2 自动平衡显示仪表的基本组成120

3·3 自动电位差计测量电路121

3·4 自动平衡电桥测量电路122

3·5 DDZ-Ⅲ系列指示记录仪122

3·6 数字模拟混合记录仪122

4 执行器123

4·1 执行器的特点与分类123

4·2 执行机构的基本结构和工作原理125

4·3 调节阀的选用126

4·4 电－气阀门定位器127

第7章 数字式控制装置130

1 概述130

1·1 分散型控制系统的发展过程130

1·2 数字式控制装置的类型与体系结构130

1·3 分散型综合控制装置的主要功能131

1·4 DDZ-S系列仪表总体构成介绍133

2 数字式控制装置的软件系统133

2·1 软件系统的分类及特点133

2·2 数据采集与处理系统134

2·3 直接数字控制（DDC）算法137

2·4 过程控制应用软件的组态139

3 可编程数字调节器141

3·1 可编程数字调节器的基本构成141

3·2 KMM可编程调节器的功能与组态144

3·3 SLPC的程序结构与功能编程146

3·4 PMK的功能模块及编程方法148

3·5 DTZB型智能式调节器151

4 可编程序控制器155

4·1 可编程序控制器的特点与分类155

4·2 M84的构成原理及应用156

5 分散型综合控制装置159

5·1 几种分散型综合控制装置简介159

5·2 DJK-7500系统的过程控制软件164

5·3 TDC-3000基本控制器的原理与应用168

第8章 过程控制系统172

1 概述172

1·1 过程控制的特点172

1·2 过程控制系统的分类172

1·3 简单控制系统方案设计的基本原则172

2 被控对象的动态特性及实验测定174

2·1 被控对象的数学描述174

2·2 时域法辨识对象的动态特性174

2·3 频域法辨识对象的动态特性177

2·4 用统计方法辨识对象的动态特性180

2·5 最小二乘参数估计法辨识对象模型181

3 调节器参数工程整定及系统投运182

3·1 调节器参数的实验整定方法182

3·2 调节器参数整定的响应曲线法183

3·3 控制系统的投运184

4 复杂控制系统185

4·1 串级控制系统185

4·2 前馈补偿复合控制系统188

4·3 预估补偿控制系统189

4·4 解耦控制系统190

5 自适应控制系统191

5·1 自适应控制系统的功能与类型191

5·2 PID参数自整定调节器192

5·3 自校正调节器194

5·4 模型参考型自适应控制系统195

5·5 自适应控制的工业应用范例196

6 智能控制系统197

6·1 智能控制系统的特点与分类197

6·2 多级实时智能控制系统介绍198

7 工厂综合自动化的展望199

7·1 工厂自动化的发展趋势199

7·2 第5代过程控制技术199

参考文献200