過程控制系統及工程（第三版）

基本信息

過程控制系統及工程（第三版）

所屬類別

科技 >> 電工電子 >> 自動控制

作者：孫洪程、翁維勤、魏傑 編著

出版日期：2010年7月 書號：978-7-122-08219-0

開本：16 裝幀：平 版次：3版1次 頁數：248頁

內容簡介

全書共分兩篇14篇。第一篇過程控制系統，對工業過程中常用的或較為成熟的控制系統作了比較詳細的討淪，對近年來出現的新型控制系統作了扼要的介紹。第—篇過程控制工程，結合石化，化工，熱電，輕上等工業過程中典型操作單元，從被控過程的特性，基本方案到新型控制方式，作了簡明的敘述。

本書由淺入深，重點突出，選材精煉，便於自學，適合作為工業自動化、檢測技術及儀器儀表專業的本科生．函大，夜大的教材，也可作為工程師繼續教育的參考書。

目錄

第1篇過程控制系統

第1章單迴路反饋控制系統1

11單迴路系統的結構組成1

12被控變數的選擇3

13對象特性對控制質量的影響及操縱變數的選擇4

131干擾通道特性對控制質量的影響5

132控制通道特性對控制質量的影響8

133操縱變數的選擇11

14控制閥的選擇11

141控制閥口徑大小的選擇12

142控制閥開、閉形式的選擇12

143控制閥流量特性的選擇13

144控制閥結構形式的選擇17

145閥門定位器的選用17

15測量、傳送滯後對控制質量的影響及其克服辦法18

151測量滯後的影響18

152信號傳送滯後的影響19

153克服測量、傳送滯後的辦法20

16控制器參數對系統控制質量的影響及控制規律的選擇21

161控制器參數對系統靜態誤差的影響22

162控制器參數對系統動態誤差的影響23

163控制規律的選擇24

17系統的關聯及其消除方法24

171系統關聯及其影響24

172分析系統關聯的方法24

173削弱或消除系統間關聯的方法27

18單迴路系統的投運和整定27

181控制系統的投運28

182控制系統的整定29

本章思考題及習題33

第2章串級控制系統36

21概述36

22串級控制系統的實施39

221用電動Ⅲ型、儀表構成串級控制方案39

222串級控制系統的實施40

23串級控制系統的投運和整定42

231串級控制系統的投運42

232串級控制系統的工程整定方法42

24串級控制系統的特點43

25串級系統副迴路的設計48

本章思考題及習題55

第3章比值控制系統57

31概述57

32比值控制系統的類型57

321開環比值控制系統57

322單閉環比值控制系統57

323雙閉環比值控制系統59

324其他類型的比值控制59

33比值係數的計算62

331流量與測量信號呈線性關係時的計算62

332流量與測量信號呈非線性關係時的計算63

34比值控制方案的實施63

341兩類實施方案64

342比值控制方案實施舉例64

343比值控制系統中非線性環節的影響67

344比值控制系統中的信號匹配問題68

35比值控制系統的投運與整定70

36比值控制系統的其他問題70

361流量測量中的壓力、溫度的校正70

362主、副流量的動態比值問題71

363具有邏輯規律的比值控制73

364副流量供料不足時的自動配比73

365主動量與從動量的選擇74

本章思考題及習題74

第4章均勻控制系統77

41均勻控制問題的提出及特點77

42均勻控制方案78

421常用的幾種結構形式78

422控制規律的選擇80

423參數整定80

43均勻控制系統的理論分析81

44其他需要說明的問題83

441氣體壓力與流量的均勻控制83

442實現均勻控制的其他方法83

本章思考題及習題83

第5章前饋控制系統84

51前饋控制系統的特點84

52前饋控制系統的幾種主要結構形式85

521單純的前饋控制系統85

522前饋反饋控制系統87

523前饋串級控制系統88

53前饋控制規律的實施89

54前饋控制系統的套用90

55前饋控制系統的參數整定92

551Kf的整定92

552T1、T2的整定93

56多變數前饋控制94

561由工藝機理建立多變數前饋控制模型95

562以線性疊加為基礎建立多變數前饋控制方程96

563多輸入多輸出的多變數前饋控制系統97

本章思考題及習題99

第6章選擇性控制系統101

61概述101

62選擇性控制系統的類型及套用102

621開關型選擇性控制系統102

622連續型選擇性控制系統104

623混合型選擇性控制系統106

63選擇性控制系統的設計107

64積分飽和及其防止措施108

641積分飽和的產生及其危害性108

642抗積分飽和措施109

本章思考題及習題109

第7章分程及閥位控制系統111

71分程控制系統111

711概述111

712分程控制的套用場合112

713分程控制系統控制器參數的整定115

714分程閥總流量特性的改善115

72閥位控制系統120

721概述120

722閥位控制系統的套用121

723閥位控制系統的設計及整定122

本章思考題及習題123

第8章非線性控制系統126

81線性過程的非線性控制126

811液位的非線性控制126

812線性過程的其他非線性控制128

82非線性過程的非線性控制129

821pH控制過程的非線性控制129

822反應器的非線性控制131

本章思考題及習題132

第9章新型控制系統133

91純滯後補償控制系統133

911純滯後補償原理133

912純滯後補償控制的效果133

913史密斯補償的實現134

92按計算指標及推斷控制系統136

921按計算指標的控制系統136

922推斷控制系統140

93解耦控制系統143

931關聯繫統解耦條件144

932解耦控制方案144

933解耦控制套用實例147

94預測控制系統149

941模型算法控制(MAC)149

942動態矩陣控制151

本章思考題及習題153

第2篇過程控制工程

第10章流體輸送設備的控制156

101泵的常規控制157

1011離心泵的控制方案157

1012容積式泵的控制方案159

102壓縮機的常規控制方案160

103離心式壓縮機的防喘振控制161

1031喘振現象及原因161

1032防喘振控制系統162

1033壓縮機串、並聯運行及防喘振控制167

104壓縮機緊急停車系統168

105長輸管線的控制172

本章思考題及習題174

第11章傳熱設備的控制175

111概述175

1111傳熱設備的類型175

1112傳熱設備的控制要求176

112傳熱設備的特性176

1121傳熱設備的靜態特性176

1122傳熱設備的動態特性178

113一般傳熱設備的控制180

1131換熱器的控制180

1132蒸汽加熱器的控制181

1133冷凝冷卻器的控制182

114鍋爐設備的控制183

1141概述183

1142鍋爐汽包水位的控制184

1143蒸汽過熱系統的控制189

1144鍋爐燃燒過程的控制189

115加熱爐的控制193

1151採用壓力平衡式控制閥(浮動閥)的控制193

1152特殊溫度流量串級控制系統194

116蒸發器的控制194

1161蒸發器產品濃度的控制194

1162蒸發器其他相關參數的控制195

本章思考題及習題196

第12章精餾塔的控制198

121概述198

1211精餾原理198

1212精餾塔的主要干擾因素198

1213精餾塔的控制要求198

122精餾塔的特性199

1221精餾塔的靜態特性199

1222精餾塔的動態特性200

123精餾塔被控變數的選擇201

1231採用產品成分作為直接質量指標201

1232採用溫度作為間接質量指標202

1233用壓力補償的溫度參數作為間接指標202

124精餾塔的整體控制方案205

1241傳統的物料平衡控制205

1242質量指標反饋控制205

1243按兩端質量指標控制207

1244串級、均勻、比值、前饋等控制系統在精餾塔中的套用208

1245精餾塔塔壓的控制209

125精餾塔的新型控制方案210

1251內回流、熱焓控制211

1252解耦控制211

1253推斷控制211

1254精餾塔的節能控制211

1255精餾塔的最優控制214

本章思考題及習題216

第13章化學反應器的控制218

131概述218

1311化學反應器的類型218

1312化學反應器的控制要求219

132反應器的特性220

133反應器的熱穩定性分析221

1331反應器靜態工作點的熱穩定性222

1332開環不穩定、閉環穩定的條件222

134反應器的基本控制方案224

1341反應器的溫度控制224

1342反應器的進料流量控制227

1343反應器的壓力控制227

135反應器的新型控制方案228

1351聚合釜的溫度壓力串級控制系統228

1352具有壓力補償的反應釜溫度控制228

1353變換爐的最優控制229

1354連續攪拌槽反應器的自適應控制230

1355乙烯裂解爐的先進控制231

本章思考題及習題234

第14章間歇生產過程控制236

141間歇生產過程的特點237

1411不連續性237

1412非穩態237

1413不確定性237

1414共享資源處理237

1415配方（Recipe）及其管理238

142間歇生產過程的控制239

1421間歇生產過程的控制要求239

1422間歇過程的控制功能239

1423間歇過程的控制模型242

1424間歇過程的控制表述方式242

1425間歇過程的安全聯鎖系統243

1426間歇過程控制系統的選型243

143間歇生產過程的操作和調度最佳化243

1431間歇生產過程的最佳化操作243

1432間歇生產過程的調度最佳化244

本章思考題及習題247

參考文獻248