绪论

0.1 过程控制技术的发展与趋势

0.2 当前过程控制系统发展的一些主要特点

0.3 过程控制工程的研究对象与任务

第1章 过程动态数学模型

1.1 过程动态特性

1.1.1 典型过程动态特性

1.1.2 过程特性对控制性能指标的影响

1.2 过程动态数学模型概论

1.2.1 动态数学模型的作用和要求

1.2.2 建立数学模型的基本方法

1.3 机理建模方法

1.3.1 动态方程的一般列写方法

1.3.2 机理模型建立的示例

1.4 系统辨识概述

1.4.1 辨识的定义

1.4.2 辨识算法的基本原理

1.4.3 辨识的内容和步骤

1.5 非参数模型辨识方法

1.5.1 阶跃响应法

1.5.2 脉冲响应法

1.6 最小二乘类系统辨识方法

1.6.1 基本概念

1.6.2 最小二乘问题的提法

1.6.3 最小二乘问题的解

1.6.4 最小二乘参数估计的递推算法

习题和思考题

第2章 简单控制系统

2.1 控制系统组成和控制性能指标

2.1.1 控制系统的组成

2.1.2 控制系统的控制性能指标

2.2 检测变送环节

2.2.1 检测变送原理

2.2.2 检测变送环节的性能

2.2.3 检测变送器的选择原则

2.2.4 对检测变送信号的处理

2.3 控制阀的选择

2.3.1 结构形式及材质的选择

2.3.2 口径大小及控制阀作用方式的选择

2.3.3 控制阀的流量特性

2.3.4 控制阀流量特性的选择

2.3.5 阀门定位器的选择

2.3.6 其他执行器

2.4 控制器的控制算法

2.4.1 连续PID控制算法

2.4.2 离散PID控制算法

2.4.3 双位控制

2.5 控制器控制规律选择与参数整定

2.5.1 控制器控制规律选择

2.5.2 控制器的参数整定若干原则

2.5.3 控制器参数工程整定法

2.5.4 控制系统的投运

2.6 简单控制系统设计案例干燥器温度控制

2.6.1 控制方案设计

2.6.2 过程检测控制仪表的选用

习题和思考题

第3章 复杂控制系统

3.1 串级控制系统

3.1.1 串级控制系统的基本原理和结构

3.1.2 串级控制系统的特点

3.1.3 串级控制系统的设计

3.1.4 串级控制系统控制器参数整定及投运

3.1.5 串级控制系统应用实例

3.2 比值控制系统

3.2.1 基本原理和结构

3.2.2 比值系数的计算

3.2.3 比值控制系统设计和工程应用中的问题

3.2.4 比值控制系统的参数整定和投运

3.2.5 比值控制系统应用实例

3.3 均匀控制系统

3.3.1 均匀控制系统的基本原理和结构

3.3.2 均匀控制系统控制规律的选择及参数整定

3.4 前馈控制系统

3.4.1 基本原理

3.4.2 前馈控制的主要结构形式

3.4.3 前馈控制系统的设计及工程实施中若干问题

3.4.4 前馈控制系统的投运和参数整定

3.4.5 前馈控制系统的应用实例

3.5 选择性控制系统

3.5.1 基本原理和结构

3.5.2 选择性控制系统设计和工程应用中的问题

3.5.3 选择性控制系统应用实例

3.6 分程控制系统

3.6.1 不同工况需要不同的控制手段

3.6.2 扩大控制阀的可调范围

3.7 双重控制系统

3.7.1 基本原理和结构

3.7.2 双重控制系统设计和工程应用中的问题

3.7.3 双重控制系统应用实例

3.8 基于模型计算的控制系统

3.8.1 质量流量的控制

3.8.2 具有压力补偿的温度控制

习题和思考题

第4章 流体输送设备的流量控制

4.1 概述

4.2 泵与压缩机的流量控制

4.2.1 离心泵的流量控制

4.2.2 容积式泵的流量控制

……

第5章 传热设备的控制

第6章 精馏塔的控制

第7章 化学反应器的控制

第8章 先进控制技术

第9章 工业生产过程监控与操作优化

第10章 典型工业生产过程的控制

附录1 工程设计表达与图例符号规定

附录2 控制系统设计文件

附录3 自控专业工程设计用标准及规范

参考文献

《高等学校教材：过程控制工程（第4版）》第一版于1992年获得第二届普通高等学校优秀教材全国优秀奖，《过程控制工程》第二版于2002年获得全国普通高等学校优秀教材一等奖，《过程控制工程》第三版被评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材并荣获2011年上海市普通高校优秀教材一等奖。由俞金寿教授主持的“过程控制工程”课程于2009年被评为国家精品课程。

本书在分析过程稳态和动态数学模型的基础上，主要讨论了简单控制系统、复杂控制系统、先进控制系统的结构、原理、特点、适用场合、系统设计及应用等问题，并阐述了过程工业（石化、化工、轻工、医药等）生产过程中典型单元操作的控制方案，还介绍了典型工业生产过程（合成氨过程、常减压过程、催化裂化过程、乙烯过程、聚合过程、生化过程、制浆造纸过程和冶金过程）的控制。本书的特点是基本理论与新的发展并重，理论与实际结合，内容切合信息时代的需要，并力求深入浅出，着重物理概念。

《高等学校教材：过程控制工程（第4版）》可作为过程控制课程的教材、继续教育教材或参考书，还可供从事过程控制的自动化工作者和高校师生参考。

《过程控制工程设计（第3版）》以计算机类控制工具（DCS、FCS、PLC）为主，讲述过程控制工程设计的整体情况。主要内容包括：自控工程设计任务与方法步骤、自控方案、信号报警及安全联锁系统设计、顺序控制系统的设计、计算机监控系统与信息管理系统、自控设备的选择、控制室的设计原则、系统连接、电缆的敷设与仪表的安装、仪表供电、供气系统设计、节流装置、调节阀及差压式液位计的计算、自控设计中的安全及防护措施、自控设计中涉及的其他文件、自控工程的施工、试运行及验收。

《过程控制工程设计（第3版）》以工程设计的问题为主线介绍相关的设计内容，优先介绍国际通用设计体制工程表达和设计文件的绘制（编制），同时介绍了老设计体制。书中的工程表达方法以国家标准、行业标准为主，兼顾一些工程界的习惯表达。

《过程控制工程设计（第3版）》可作为高等院校过程自动化和测控技术与仪器专业过程控制工程设计教材，也可作为过程自动化工程技术人员的参考用书。

过程控制工程为自动控制学科的重要组成部分，是自动化专业学生的必修课程之一。本书是在原国家规划教材《过程控制工程》（第三版）的基础上重新编写的。

全书共分12章，第1章为过程控制概论；第2～6章讲述常规控制技术，内容包括过程动态建模，PID单回路控制，前馈与比值控制，串级、均匀、选择与分程控制等；第7、8章为先进控制技术，内容包括关联分析与解耦设计、基于模型的控制方法等;第9章结合具体工程应用过程，详细讨论了过程控制系统的设计思想与实现方案；第10～12章为常用过程操作单元的控制方案，内容包括传热设备控制、精馏塔控制、化学反应过程控制等。

本书可作为高等院校自动化及相关专业高年级本科生或研究生的教材，也可供炼油、石油化工、化工、冶金、电力、轻工、环保等领域从事工业过程控制工程的技术人员参考。

本书是一本过程控制工程设计的入门教材,是在第一版基础上修订的本科教材。书中以计算机类控制工具(DCS、FCS、PLC)为主,讲述过程控制工程设计的整体情况。由于一些中小自动化项目还有采用常规仪表的,所以仍然保留了这些内容的介绍。书中内容包括过程控制工程设计阶段的划分与各阶段的设计任务、设计过程、与相关专业的协调关系等内容。