第1篇过程控制系统

第1章单回路反馈控制系统1

11单回路系统的结构组成1

12被控变量的选择3

13对象特性对控制质量的影响及操纵变量的选择4

131干扰通道特性对控制质量的影响5

132控制通道特性对控制质量的影响8

133操纵变量的选择11

14控制阀的选择11

141控制阀口径大小的选择12

142控制阀开、闭形式的选择12

143控制阀流量特性的选择13

144控制阀结构形式的选择17

145阀门定位器的选用17

15测量、传送滞后对控制质量的影响及其克服办法18

151测量滞后的影响18

152信号传送滞后的影响19

153克服测量、传送滞后的办法20

16控制器参数对系统控制质量的影响及控制规律的选择21

161控制器参数对系统静态误差的影响22

162控制器参数对系统动态误差的影响23

163控制规律的选择24

17系统的关联及其消除方法24

171系统关联及其影响24

172分析系统关联的方法24

173削弱或消除系统间关联的方法27

18单回路系统的投运和整定27

181控制系统的投运28

182控制系统的整定29

本章思考题及习题33

第2章串级控制系统36

21概述36

22串级控制系统的实施39

221用电动Ⅲ型、仪表构成串级控制方案39

222串级控制系统的实施40

23串级控制系统的投运和整定42

231串级控制系统的投运42

232串级控制系统的工程整定方法42

24串级控制系统的特点43

25串级系统副回路的设计48

本章思考题及习题55

第3章比值控制系统57

31概述57

32比值控制系统的类型57

321开环比值控制系统57

322单闭环比值控制系统57

323双闭环比值控制系统59

324其他类型的比值控制59

33比值系数的计算62

331流量与测量信号呈线性关系时的计算62

332流量与测量信号呈非线性关系时的计算63

34比值控制方案的实施63

341两类实施方案64

342比值控制方案实施举例64

343比值控制系统中非线性环节的影响67

344比值控制系统中的信号匹配问题68

35比值控制系统的投运与整定70

36比值控制系统的其他问题70

361流量测量中的压力、温度的校正70

362主、副流量的动态比值问题71

363具有逻辑规律的比值控制73

364副流量供料不足时的自动配比73

365主动量与从动量的选择74

本章思考题及习题74

第4章均匀控制系统77

41均匀控制问题的提出及特点77

42均匀控制方案78

421常用的几种结构形式78

422控制规律的选择80

423参数整定80

43均匀控制系统的理论分析81

44其他需要说明的问题83

441气体压力与流量的均匀控制83

442实现均匀控制的其他方法83

本章思考题及习题83

第5章前馈控制系统84

51前馈控制系统的特点84

52前馈控制系统的几种主要结构形式85

521单纯的前馈控制系统85

522前馈反馈控制系统87

523前馈串级控制系统88

53前馈控制规律的实施89

54前馈控制系统的应用90

55前馈控制系统的参数整定92

551Kf的整定92

552T1、T2的整定93

56多变量前馈控制94

561由工艺机理建立多变量前馈控制模型95

562以线性叠加为基础建立多变量前馈控制方程96

563多输入多输出的多变量前馈控制系统97

本章思考题及习题99

第6章选择性控制系统101

61概述101

62选择性控制系统的类型及应用102

621开关型选择性控制系统102

622连续型选择性控制系统104

623混合型选择性控制系统106

63选择性控制系统的设计107

64积分饱和及其防止措施108

641积分饱和的产生及其危害性108

642抗积分饱和措施109

本章思考题及习题109

第7章分程及阀位控制系统111

71分程控制系统111

711概述111

712分程控制的应用场合112

713分程控制系统控制器参数的整定115

714分程阀总流量特性的改善115

72阀位控制系统120

721概述120

722阀位控制系统的应用121

723阀位控制系统的设计及整定122

本章思考题及习题123

第8章非线性控制系统126

81线性过程的非线性控制126

811液位的非线性控制126

812线性过程的其他非线性控制128

82非线性过程的非线性控制129

821pH控制过程的非线性控制129

822反应器的非线性控制131

本章思考题及习题132

第9章新型控制系统133

91纯滞后补偿控制系统133

911纯滞后补偿原理133

912纯滞后补偿控制的效果133

913史密斯补偿的实现134

92按计算指标及推断控制系统136

921按计算指标的控制系统136

922推断控制系统140

93解耦控制系统143

931关联系统解耦条件144

932解耦控制方案144

933解耦控制应用实例147

94预测控制系统149

941模型算法控制(MAC)149

942动态矩阵控制151

本章思考题及习题153

第2篇过程控制工程

第10章流体输送设备的控制156

101泵的常规控制157

1011离心泵的控制方案157

1012容积式泵的控制方案159

102压缩机的常规控制方案160

103离心式压缩机的防喘振控制161

1031喘振现象及原因161

1032防喘振控制系统162

1033压缩机串、并联运行及防喘振控制167

104压缩机紧急停车系统168

105长输管线的控制172

本章思考题及习题174

第11章传热设备的控制175

111概述175

1111传热设备的类型175

1112传热设备的控制要求176

112传热设备的特性176

1121传热设备的静态特性176

1122传热设备的动态特性178

113一般传热设备的控制180

1131换热器的控制180

1132蒸汽加热器的控制181

1133冷凝冷却器的控制182

114锅炉设备的控制183

1141概述183

1142锅炉汽包水位的控制184

1143蒸汽过热系统的控制189

1144锅炉燃烧过程的控制189

115加热炉的控制193

1151采用压力平衡式控制阀(浮动阀)的控制193

1152特殊温度流量串级控制系统194

116蒸发器的控制194

1161蒸发器产品浓度的控制194

1162蒸发器其他相关参数的控制195

本章思考题及习题196

第12章精馏塔的控制198

121概述198

1211精馏原理198

1212精馏塔的主要干扰因素198

1213精馏塔的控制要求198

122精馏塔的特性199

1221精馏塔的静态特性199

1222精馏塔的动态特性200

123精馏塔被控变量的选择201

1231采用产品成分作为直接质量指标201

1232采用温度作为间接质量指标202

1233用压力补偿的温度参数作为间接指标202

124精馏塔的整体控制方案205

1241传统的物料平衡控制205

1242质量指标反馈控制205

1243按两端质量指标控制207

1244串级、均匀、比值、前馈等控制系统在精馏塔中的应用208

1245精馏塔塔压的控制209

125精馏塔的新型控制方案210

1251内回流、热焓控制211

1252解耦控制211

1253推断控制211

1254精馏塔的节能控制211

1255精馏塔的最优控制214

本章思考题及习题216

第13章化学反应器的控制218

131概述218

1311化学反应器的类型218

1312化学反应器的控制要求219

132反应器的特性220

133反应器的热稳定性分析221

1331反应器静态工作点的热稳定性222

1332开环不稳定、闭环稳定的条件222

134反应器的基本控制方案224

1341反应器的温度控制224

1342反应器的进料流量控制227

1343反应器的压力控制227

135反应器的新型控制方案228

1351聚合釜的温度压力串级控制系统228

1352具有压力补偿的反应釜温度控制228

1353变换炉的最优控制229

1354连续搅拌槽反应器的自适应控制230

1355乙烯裂解炉的先进控制231

本章思考题及习题234

第14章间歇生产过程控制236

141间歇生产过程的特点237

1411不连续性237

1412非稳态237

1413不确定性237

1414共享资源处理237

1415配方（Recipe）及其管理238

142间歇生产过程的控制239

1421间歇生产过程的控制要求239

1422间歇过程的控制功能239

1423间歇过程的控制模型242

1424间歇过程的控制表述方式242

1425间歇过程的安全联锁系统243

1426间歇过程控制系统的选型243

143间歇生产过程的操作和调度优化243

1431间歇生产过程的优化操作243

1432间歇生产过程的调度优化244

本章思考题及习题247

参考文献248

2100433B