书籍详情
热工过程自动控制
作者：杨献勇主编
出版社：清华大学出版社
出版时间：2000-10-01
ISBN：9787302040743
定价：¥24.00
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内容简介
本书共分7章。第1章和第2章介绍了经典控制理论的基本内容。在热工过程控制中，PID（比例、积分、微分）控制器由于其原理清晰、整定简单、应用经验丰富，目前仍占统治地位，第3章详细分析了采用PID控制器的单回路系统的分析和整定方法，并在此基础上，介绍了在热工过程控制中广泛采用的串级调节系统、前馈、反馈调节系统、解耦控制和纯滞后补偿等几种复杂调节系统。在热能动力部门中，火电机组的热力系统复杂，自动化水平高，具有典型性和代表性，第4章比较详细地介绍了大型火电厂单元机组主要控制系统的结构及分析整定方法。第5章概要介绍了集散控制系统的体系结构和发展状况。第6章介绍控制系统的状态空间分析方法和最优控制的基本概念。第7章简要介绍了新的控制思想、策略和算法方面比较成熟的主要研究成果。本书第1、2、3、4、6章附有一定数量的习题，力图反映课程的基本要求，是根据多年教学中的使用经验选取和编写的。 本书在内容上力求密切结合热能动力对象的实际，文字上力求简明扼要，体系结构上主要考虑热能动力类专业本科生学习的方便，使他们在修完高等数学、线性代数及部分专业课后即可进入本课程的学习。本书可作为热能动力工程类有关专业大学本科生的教材，也可供研究生和从事热工过程控制的科研人员和工程技术人员参考。
作者简介
暂缺《热工过程自动控制》作者简介
目录
第1章 自动控制系统的教学描述
1.1 拉普拉斯变换
1.1.1 拉氏变换的定义
1.1.2 拉氏变换的主要性质
1.1.3 常用函数的拉氏变换
1.1.4 拉氏反变换
1.1.5 利用拉氏变换解微分方程
1.2 系统的动态特性
1.2.1 微分方程
1.2.2 传递函数
1.2.3 输入响应法
1.2.4 频率响应法
1.2.5 状态变量表示法
1.2.6 控制理论的一般问题
1.3 环节的联接方式和典型环节的动态特性
1.3.1 环节的基本联接方式
1.3.2 典型环节的动态特性
1.4 物理系统传递函数的推导
1.4.1 系统的方块图表示
1.4.2 方块图的等效变换
1.4.3 求RLC电路传递函数的等效阻抗法
1.5 信号流图
1.5.1 信号流图的结构和术语
1.5.2 信号流图的画法
1.5.3 信号流图的化简
1.5.4 梅逊公式
习题
第2章 系统分析
2.1 系统分析的基本概念
2.1.1 系统分析的一般方法
2.1.2 系统的传递函数和系统的稳定性
2.2 劳斯（Routh）稳定判据
2.2.1 系统稳定的必要而不充分条件
2.2.2 劳斯判据
2.2.3 劳斯判据用于低阶系统
2.2.4 劳斯判据用于判断系统的稳定性裕度
2.3 奈魁斯特（Nyquist）稳定判据
2.3.1 幅角定理
2.3.2 奈氏准则
2.3.3 广义频率特性
2.3.4 对数坐标图——伯德图
2.3.5 最小相位系统及其稳定性格度
2.4 一阶系统分析
2.4.1 一阶系统的瞬态响应
2.4.2 一阶系统的过渡时间ts
2.5 二阶系统分析
2.5.1 二阶系统的稳定性分析
2.5.2 0＜ε＜1时二阶系统分析
2.5.3 二阶系统的频率特性
2.6 高阶系统分析
2.6.1 闭环主导极点
2.6.2 高阶系统的瞬态响应分析
2.7 系统分析的根轨迹法
2.7.1 根轨迹的基本概念
2.7.2 根轨迹作图的规则
2.7.3 含有纯迟延环节的根轨迹
习题
第3章 热工过程自动调节系统的分析和整定
3.1 热工对象的动态特性
3.1.1 热工对象动态特性的特点
3.1.2 用特征参数近似表示对象的动态特性
3.1.3 由飞升曲线近似求取传递函数
3.1.4 热工对象的频率特性
3.2 调节规律和调节器
3.2.1 三种基本调节规律
3.2.2 工业调节器的动态特性
3.3 单回路调节系统的分析
3.3.1 稳定性分析
3.3.2 调节系统的静态偏差
3.3.3 调节系统的动态偏差
3.3.4 调节系统的调节时间
3.4 单回路调节系统的整定
3.4.1 保证稳定性指标m的计算整定方法
3.4.2 图表整定法
3.4.3 实验整定法
3.5 利用根轨迹法整定调节系统
3.5.1 采用P调节器的系统的根轨迹法整定
3.5.2 采用PD调节器的系统的根轨迹法整定
3.5.3 采用PI调节器的系统的根轨迹法整定
3.5.4 采用PID调节器的系统的根轨迹法整定
3.6 复杂调节系统
3.6.1 串级调节系统
3.6.2 前馈——反馈控制系统
3.6.3 解耦控制
3.6.4 纯迟延补偿
3.7 PID调节规律的数字实现
3.7.1 信号的采集和处理
3.7.2 模拟信号的恢复
3.7.3 PID调节规律的数字算法
3.7.4 数字PID调节系统的整定
3.7.5 PID控制其法的改进
习题
第4章 火力发电厂大型单元机组自动控制系统
4.1 火力发电厂单元机组的生产过程及其自动控制
4.1.1 单元机组的生产过程
4.1.2 单元机组自动控制系统的组成
4.1.3 单元机组控制系统中的协调控制级
4.1.4 单元机组控制系统中的基础控制级
4.2 单元机组负荷控制系统
4.2.1 单元机组动态特性
4.2.2 锅炉跟随汽轮机的负荷调节系统
4.2.3 汽轮机跟随锅炉的负荷调节系统
4.2.4 协调控制方式
4.2.5 实际负荷控制系统举例
4.3 单元机组汽包锅炉燃烧控制系统
4.3.1 汽压被控对象的生产过程
4.3.2 汽压被控对象的动态特性
4.3.3 燃料量控制子系统
4.3.4 送风量控制子系统
4.3.5 引风控制子系统
4.3.6 燃烧调节系统的整定
4.4 给水控制系统
4.4.1 汽包水位被控对象的动态特性
4.4.2 前债——反馈给水调节系统
4.4.3 串级给水控制系统
4.4.4 全程给水控制系统
4.5 汽温控制系统
4.5.1 过热汽温的动态特性
4.5.2 串级过热汽温控制系统
4.5.3 过热汽温控制系统的工程设计实例
4.5.4 改善汽温调节性能的其它措施
习题
第5章 集散控制系统
5.1 概述
5.1.1 工业过程的计算机控制
5.1.2 集散控制系统的特点
5.1.3 集散控制系统的可靠性
5.1.4 集散控制系统的发展
5.2 集散控制系统的体系结构
5.2.1 集散控制系统的组成
5.2.2 集散控制系统的功能结构
5.2.3 集散控制系统的网络体系
5.2.4 现场总线技术的发展
5.3 集散控制系统的硬件和软件
5.3.1 集散控制系统的硬软件结构概述
5.3.2 现场控制站
5.3.3 操作员站（工程师站）
5.3.4 过程控制级中的智能数字调节器和PLC
5.3.5 现场控制站的软件
5.3.6 系统软件
5.3.7 组态软件
5.4 典型集散控制系统及其在火电机组控制中的应用
5.4.1 TDC-3000
5.4.2 I/A S
5.4.3 INFI-90
5.4.4 MAX1000
5.4.5 CENTUM-XL
5.4.6 DCS在火电机组控制中的应用
第6章 控制系统的状态空间分析方法
6.1 用状态空间方法描述系统的动态特性
6.1.1 基本概念
6.1.2 系统特性的状态变量描述方法
6.1.3 物理系统状态变量的选取
6.1.4 传递函数和状态空间描述
6.1.5 状态空间表达式的变换
6.2 线性定常系统的运动分析
6.2.1 矩阵指数
6.2.2 状态方程的求解
6.2.3 线性定常系统的状态转移阵
6.2.4 线性定常系统的稳定性
6.3 系统的可控性和可观性
6.3.1 线性定常系统的可控性
6.3.2 线性定常系统的可观性
6.3.3 线性系统的结构分解
6.3.4 可控性可观性和传递函数的关系
6.4 线性系统的状态反馈控制
6.4.1 状态反馈的基本概念
6.4.2 状态反馈控制系统的极点配置
6.4.3 稳态性能的改进
6 5 最优控制概述
6.5.1 最优控制的提法
6.5.2 最优控制的基本关系式
6.5.3 线性系统的二次型最优控制
6.5.4 线性定常系统的无限时间最优控制
6.5.5 输出最优调节器
习题
第7章 先进过程控制系统简介
7.1 预测控制
7.1.1 预测控制的基本原理
7.1.2 模型算法预测控制
7.1.3 动态矩阵控制
7.1.4 广义预测控制
7.2 自适应控制
7.2.1 模型参考自适应控制
7.2.2 自校正控制
7.2.3 PID参数的自整定
7.3 智能控制概述
7.3.1 专家控制系统与专家控制器
7.3.2 模糊控制
7.3.3 神经网络控制
参考文献
1.1 拉普拉斯变换
1.1.1 拉氏变换的定义
1.1.2 拉氏变换的主要性质
1.1.3 常用函数的拉氏变换
1.1.4 拉氏反变换
1.1.5 利用拉氏变换解微分方程
1.2 系统的动态特性
1.2.1 微分方程
1.2.2 传递函数
1.2.3 输入响应法
1.2.4 频率响应法
1.2.5 状态变量表示法
1.2.6 控制理论的一般问题
1.3 环节的联接方式和典型环节的动态特性
1.3.1 环节的基本联接方式
1.3.2 典型环节的动态特性
1.4 物理系统传递函数的推导
1.4.1 系统的方块图表示
1.4.2 方块图的等效变换
1.4.3 求RLC电路传递函数的等效阻抗法
1.5 信号流图
1.5.1 信号流图的结构和术语
1.5.2 信号流图的画法
1.5.3 信号流图的化简
1.5.4 梅逊公式
习题
第2章 系统分析
2.1 系统分析的基本概念
2.1.1 系统分析的一般方法
2.1.2 系统的传递函数和系统的稳定性
2.2 劳斯（Routh）稳定判据
2.2.1 系统稳定的必要而不充分条件
2.2.2 劳斯判据
2.2.3 劳斯判据用于低阶系统
2.2.4 劳斯判据用于判断系统的稳定性裕度
2.3 奈魁斯特（Nyquist）稳定判据
2.3.1 幅角定理
2.3.2 奈氏准则
2.3.3 广义频率特性
2.3.4 对数坐标图——伯德图
2.3.5 最小相位系统及其稳定性格度
2.4 一阶系统分析
2.4.1 一阶系统的瞬态响应
2.4.2 一阶系统的过渡时间ts
2.5 二阶系统分析
2.5.1 二阶系统的稳定性分析
2.5.2 0＜ε＜1时二阶系统分析
2.5.3 二阶系统的频率特性
2.6 高阶系统分析
2.6.1 闭环主导极点
2.6.2 高阶系统的瞬态响应分析
2.7 系统分析的根轨迹法
2.7.1 根轨迹的基本概念
2.7.2 根轨迹作图的规则
2.7.3 含有纯迟延环节的根轨迹
习题
第3章 热工过程自动调节系统的分析和整定
3.1 热工对象的动态特性
3.1.1 热工对象动态特性的特点
3.1.2 用特征参数近似表示对象的动态特性
3.1.3 由飞升曲线近似求取传递函数
3.1.4 热工对象的频率特性
3.2 调节规律和调节器
3.2.1 三种基本调节规律
3.2.2 工业调节器的动态特性
3.3 单回路调节系统的分析
3.3.1 稳定性分析
3.3.2 调节系统的静态偏差
3.3.3 调节系统的动态偏差
3.3.4 调节系统的调节时间
3.4 单回路调节系统的整定
3.4.1 保证稳定性指标m的计算整定方法
3.4.2 图表整定法
3.4.3 实验整定法
3.5 利用根轨迹法整定调节系统
3.5.1 采用P调节器的系统的根轨迹法整定
3.5.2 采用PD调节器的系统的根轨迹法整定
3.5.3 采用PI调节器的系统的根轨迹法整定
3.5.4 采用PID调节器的系统的根轨迹法整定
3.6 复杂调节系统
3.6.1 串级调节系统
3.6.2 前馈——反馈控制系统
3.6.3 解耦控制
3.6.4 纯迟延补偿
3.7 PID调节规律的数字实现
3.7.1 信号的采集和处理
3.7.2 模拟信号的恢复
3.7.3 PID调节规律的数字算法
3.7.4 数字PID调节系统的整定
3.7.5 PID控制其法的改进
习题
第4章 火力发电厂大型单元机组自动控制系统
4.1 火力发电厂单元机组的生产过程及其自动控制
4.1.1 单元机组的生产过程
4.1.2 单元机组自动控制系统的组成
4.1.3 单元机组控制系统中的协调控制级
4.1.4 单元机组控制系统中的基础控制级
4.2 单元机组负荷控制系统
4.2.1 单元机组动态特性
4.2.2 锅炉跟随汽轮机的负荷调节系统
4.2.3 汽轮机跟随锅炉的负荷调节系统
4.2.4 协调控制方式
4.2.5 实际负荷控制系统举例
4.3 单元机组汽包锅炉燃烧控制系统
4.3.1 汽压被控对象的生产过程
4.3.2 汽压被控对象的动态特性
4.3.3 燃料量控制子系统
4.3.4 送风量控制子系统
4.3.5 引风控制子系统
4.3.6 燃烧调节系统的整定
4.4 给水控制系统
4.4.1 汽包水位被控对象的动态特性
4.4.2 前债——反馈给水调节系统
4.4.3 串级给水控制系统
4.4.4 全程给水控制系统
4.5 汽温控制系统
4.5.1 过热汽温的动态特性
4.5.2 串级过热汽温控制系统
4.5.3 过热汽温控制系统的工程设计实例
4.5.4 改善汽温调节性能的其它措施
习题
第5章 集散控制系统
5.1 概述
5.1.1 工业过程的计算机控制
5.1.2 集散控制系统的特点
5.1.3 集散控制系统的可靠性
5.1.4 集散控制系统的发展
5.2 集散控制系统的体系结构
5.2.1 集散控制系统的组成
5.2.2 集散控制系统的功能结构
5.2.3 集散控制系统的网络体系
5.2.4 现场总线技术的发展
5.3 集散控制系统的硬件和软件
5.3.1 集散控制系统的硬软件结构概述
5.3.2 现场控制站
5.3.3 操作员站（工程师站）
5.3.4 过程控制级中的智能数字调节器和PLC
5.3.5 现场控制站的软件
5.3.6 系统软件
5.3.7 组态软件
5.4 典型集散控制系统及其在火电机组控制中的应用
5.4.1 TDC-3000
5.4.2 I/A S
5.4.3 INFI-90
5.4.4 MAX1000
5.4.5 CENTUM-XL
5.4.6 DCS在火电机组控制中的应用
第6章 控制系统的状态空间分析方法
6.1 用状态空间方法描述系统的动态特性
6.1.1 基本概念
6.1.2 系统特性的状态变量描述方法
6.1.3 物理系统状态变量的选取
6.1.4 传递函数和状态空间描述
6.1.5 状态空间表达式的变换
6.2 线性定常系统的运动分析
6.2.1 矩阵指数
6.2.2 状态方程的求解
6.2.3 线性定常系统的状态转移阵
6.2.4 线性定常系统的稳定性
6.3 系统的可控性和可观性
6.3.1 线性定常系统的可控性
6.3.2 线性定常系统的可观性
6.3.3 线性系统的结构分解
6.3.4 可控性可观性和传递函数的关系
6.4 线性系统的状态反馈控制
6.4.1 状态反馈的基本概念
6.4.2 状态反馈控制系统的极点配置
6.4.3 稳态性能的改进
6 5 最优控制概述
6.5.1 最优控制的提法
6.5.2 最优控制的基本关系式
6.5.3 线性系统的二次型最优控制
6.5.4 线性定常系统的无限时间最优控制
6.5.5 输出最优调节器
习题
第7章 先进过程控制系统简介
7.1 预测控制
7.1.1 预测控制的基本原理
7.1.2 模型算法预测控制
7.1.3 动态矩阵控制
7.1.4 广义预测控制
7.2 自适应控制
7.2.1 模型参考自适应控制
7.2.2 自校正控制
7.2.3 PID参数的自整定
7.3 智能控制概述
7.3.1 专家控制系统与专家控制器
7.3.2 模糊控制
7.3.3 神经网络控制
参考文献
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