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第1章 绪论1

1.1自动化与自动控制1

1.2一些名词和术语2

1.3自动化专业的历史沿革5

第2章 自动控制系统组成原理9

2.1自动控制系统的组成结构与性能要求9

2.1.1系统的基本组成结构9

2.1.2控制系统稳定性概念11

2.1.3控制系统品质指标的数学描述14

2.2自动控制系统的分类17

2.2.1按被控对象特性分类18

2.2.2按自动控制系统是否形成闭合回路分类18

2.2.3按系统输入/输出的个数分类21

2.2.4按给定值信号的特点分类23

2.2.5按控制系统元件的特性分类24

2.2.6按系统中传输信号对时间的关系分类24

第3章 自动控制理论26

3.1经典控制理论26

3.1.1传递函数描述及建立方法26

3.1.2经典控制论中的典型控制律PID28

3.1.3控制系统复频域分析方法30

3.1.4控制系统的设计与综合32

3.1.5线性离散系统的分析与设计34

3.1.6非线性系统分析方法34

3.2现代控制理论36

3.2.1状态空间描述及建立方法36

3.2.2控制系统的可控可观性37

3.2.3状态反馈与输出反馈37

3.2.4最优控制41

3.3当代控制理论42

3.3.1控制系统的数值解42

3.3.2最优化理论与方法46

3.3.3系统辨识49

3.3.4自适应控制52

3.3.5预测控制55

3.3.6鲁棒控制57

3.3.7随机控制58

3.3.8智能控制60

第4章自动化学科领域范畴68

4.1检测与控制理论研究68

4.1.1检测理论与方法68

4.1.2控制理论与方法75

4.2控制设备与装置的研发与生产84

4.2.1模拟控制仪表84

4.2.2数字化仪表86

4.2.3计算机监视系统86

4.2.4分散控制系统87

4.2.5现场总线控制系统91

4.2.6可编程逻辑控制器93

4.3信息与管理97

4.3.1计算机网络与数据库技术97

4.3.2管理信息系统105

4.3.3厂级监控信息系统110

4.3.4数字化工厂116

4.4系统的集成与应用119

4.4.1信息集成120

4.4.2设备集成121

4.4.3物联网与云计算122

第5章 自动化技术的应用领域126

5.1火力发电生产过程自动控制126

5.1.1火力发电厂的构成及其工作原理126

5.1.2火力发电厂生产过程所需要的控制129

5.2化工生产过程自动控制136

5.2.1流体输送过程控制136

5.2.2传热设备的控制137

5.2.3精馏过程的控制137

5.2.4化学反应过程控制139

5.3炼油生产过程自动控制139

5.3.1蒸馏生产过程控制141

5.3.2催化裂化生产过程控制142

5.4飞机的飞行控制145

第6章 自动化学科的发展展望148

6.1自动化学科理论体系的发展展望148

6.1.1自动控制理论148

6.1.2系统建模理论与方法149

6.1.3控制系统优化理论与方法150

6.2检测技术的最新进展152

6.2.1检测仪表智能化153

6.2.2新型检测技术与仪器154

6.3控制装备与自动化设备的发展展望160

第7章 自动化专业卓越工程师计划培养方案162

7.1自动化专业卓越工程师培养计划的课程体系162

7.1.1培养目标163

7.1.2培养基本要求163

7.1.3教学进程164

7.2专业基础教育特色课程教学大纲166

7.2.1“电工电子技术基础”课程教学大纲166

7.2.2“现代工程控制理论”课程教学大纲171

7.3专业教育特色课程教学大纲175

7.3.1“控制装置与系统”课程教学大纲175

7.3.2“计算机控制技术与系统”课程教学大纲177

7.3.3“清洁能源发电控制系统”课程教学大纲179

7.4实践环节与内容180

7.4.1综述180

7.4.2智能汽车设计182

7.4.3大型火电机组热控系统设计及实现183

7.4.4企业实习与毕业论文184

参考文献185