熱工過程自動控制

介紹了高度自動化的大型火電單元機組的主要控制系統,簡要敍述了現代控制理論的基本內容,並對過程控制領域近20年來的理論和技術成果進行了分析和説明。本書在詳細介紹了自動控制的基本原理，以熱工過程為控制對象，討論了常用控制系統的分析、整定方法。

一,自動控制系統的數學描述

二,系統分析

三,熱工過程自動調節系統的分析和整定

四,火力發電廠大型單元機組自動控制系統

五,集散控制系統

六,控制系統的狀態空間分析方法

七,先進過程控制系統簡介

書名：熱工過程自動控制（第2版）

書號：9787302165972

作者：楊獻勇

定價：39.8元

出版日期：2008-6-1

出版社：清華大學出版社

本書以能源動力系統為背景，介紹自動控制的基本原理，詳細討論了在能源動力系統控制中佔有統治地位的PID控制的分析、整定方法。介紹了高度自動化的大型火電機組的主要控制系統，簡要敍述了現代控制理論和離散控制系統的基本內容，並對目前正在研究發展的主要先進控制策略進行了分析和説明。

本書可作為能源動力類專業大學本科生學習自動控制原理和過程控制的教材，也可供研究生和從事熱工過程控制的科研人員和工程技術人員參考。

第1章熱工過程自動控制概述

1.1自動控制系統的基本結構

1.2自動控制系統中的基本參數

1.3控制系統的靜態特性和動態特性

1.4控制系統的分類

1.5控制系統的質量評定

習題

第2章自動控制系統的數學描述

2.1拉普拉斯變換

2.1.1拉氏變換的定義

2.1.2拉氏變換的主要性質

2.1.3常用函數的拉氏變換

2.1.4拉氏反變換

2.1.5利用拉氏變換解微分方程

2.2系統的動態特性

2.2.1微分方程

2.2.2傳遞函數

2.2.3輸入響應法

2.2.4頻率響應法

2.2.5狀態變量表示法

2.3環節的連接方式和典型環節的動態特性

2.3.1環節的基本連接方式

2.3.2典型環節的動態特性

2.4物理系統傳遞函數的推導

2.4.1系統的方框圖表示

2.4.2方框圖的等效變換

2.4.3求RLC電路傳遞函數的等效阻抗法

2.5信號流圖

2.5.1信號流圖的結構和術語

2.5.2信號流圖的畫法

2.5.3信號流圖的化簡

2.5.4梅遜公式

習題

第3章系統分析

3.1系統分析的基本概念

3.1.1系統分析的一般方法

3.1.2系統的傳遞函數和系統的穩定性

3.1.3傳遞函數的分子對瞬態響應的影響

3.1.4反饋控制系統對不同擾動的響應特性

3.2勞斯穩定判據

3.2.1系統穩定的必要而不充分條件

3.2.2勞斯判據

3.2.3勞斯判據用於低階系統

3.2.4勞斯判據的推廣

3.3奈奎斯特穩定判據

3.3.1幅角定理

3.3.2奈氏準則

3.3.3廣義頻率特性

3.3.4對數座標圖——伯德圖

3.3.5最小相位系統及其穩定性裕度

3.4一階系統分析

3.4.1一階系統的瞬態響應

3.4.2一階系統的過渡時間

3.5二階系統分析

3.5.1二階系統的穩定性分析

3.5.20＜ξ＜1時典型二階系統分析

3.5.3二階系統的頻率特性

3.5.4一般二階系統分析

3.6高階系統分析

3.6.1閉環主導極點

3.6.2高階系統的瞬態響應分析

3.7系統分析的根軌跡法

3.7.1根軌跡的基本概念

3.7.2根軌跡的作圖規則

3.7.3含有純遲延環節系統的根軌跡

習題

第4章熱工過程自動調節系統的分析和整定

4.1熱工對象的動態特性

4.1.1熱工對象動態特性的特點

4.1.2用特徵參數近似表示對象的動態特性

4.1.3熱工對象的傳遞函數

4.1.4由飛昇曲線求取傳遞函數中的參數

4.1.5熱工對象的頻率特性

4.2調節規律和調節器

4.2.1三種基本調節規律

4.2.2工業調節器的動態特性

4.3單迴路調節系統的分析

4.3.1穩定性分析

4.3.2調節系統的靜態偏差

4.3.3調節系統的動態偏差

4.3.4調節系統的調節時間

4.4單迴路調節系統的整定

4.4.1保證穩定性指標的計算整定方法

4.4.2圖表整定法

4.4.3實驗整定法

4.5利用根軌跡法整定調節系統

4.5.1採用P調節器的系統的根軌跡法整定

4.5.2採用PD調節器的系統的根軌跡法整定

4.5.3採用PI調節器的系統的根軌跡法整定

4.5.4採用PID調節器的系統的根軌跡法整定

4.6複雜調節系統

4.6.1串級調節系統

4.6.2前饋?反饋控制系統

4.6.3解耦控制

4.6.4純遲延補償

習題

第5章火力發電廠大型單元機組自動控制系統

5.1火力發電廠大型單元機組的生產過程及其自動控制

5.1.1單元機組的生產過程

5.1.2單元機組自動控制系統的組成

5.1.3單元機組自動控制系統中的協調控制級

5.1.4單元機組自動控制系統中的基礎控制級

5.2單元機組負荷控制系統

5.2.1單元機組動態特性

5.2.2鍋爐跟隨汽輪機的負荷調節系統

5.2.3汽輪機跟隨鍋爐的負荷調節系統

5.2.4協調控制方式

5.2.5實際負荷控制系統舉例

5.3單元機組汽包鍋爐燃燒控制系統

5.3.1汽壓被控對象的生產過程

5.3.2汽壓被控對象的動態特性

5.3.3燃料量控制子系統

5.3.4送風量控制子系統

5.3.5引風量控制子系統

5.3.6燃燒調節系統的整定

5.4給水控制系統

5.4.1汽包水位被控對象的動態特性

5.4.2前饋?反饋給水調節系統

5.4.3串級給水調節系統

5.4.4全程給水調節系統

5.5汽温控制系統

5.5.1過熱汽温被控對象的動態特性

5.5.2串級過熱汽温控制系統

5.5.3過熱汽温控制系統的工程設計實例

5.5.4改善過熱汽温調節性能的措施

5.6超臨界壓力機組控制系統

5.6.1超臨界鍋爐的特點

5.6.2超臨界機組的動態特性

5.6.3超臨界機組的控制策略

5.7循環流化牀控制系統

5.7.1CFB原理和特點

5.7.2CFB的動態特性

5.7.3CFB控制的原則方案

習題

第6章控制系統的狀態空間分析方法

6.1用狀態空間方法描述系統的動態特性

6.1.1基本概念

6.1.2系統特性的狀態變量描述方法

6.1.3物理系統狀態變量的選取

6.1.4傳遞函數和狀態空間描述

6.1.5狀態空間表達式的變換

6.2線性定常系統的運動分析

6.2.1矩陣指數

6.2.2狀態方程的求解

6.2.3線性定常系統的狀態轉移陣

6.2.4線性定常系統的穩定性

6.3系統的可控性和可觀性

6.3.1線性定常系統的可控性

6.3.2線性定常系統的可觀性

6.3.3線性系統的結構分解

6.3.4可控性可觀性和傳遞函數的關係

6.4線性系統的狀態反饋控制

6.4.1狀態反饋的基本概念

6.4.2狀態反饋控制系統的極點配置

6.4.3穩態性能的改進

6.5最優控制概述

6.5.1最優控制的提法

6.5.2最優控制的基本關係式

6.5.3線性系統的二次型最優控制

6.5.4線性定常系統的無限時間最優控制

6.5.5輸出最優調節器

習題

第7章離散控制系統

7.1離散控制系統的基本結構

7.1.1離散控制系統的結構

7.1.2連續信號的採樣

7.1.3連續信號的恢復

7.2z變換

7.2.1z變換的定義

7.2.2z變換的性質

7.2.3z變換的求取方法

7.2.4z反變換

7.3離散系統的數學描述

7.3.1差分方程

7.3.2脈衝傳遞函數

7.3.3離散系統的脈衝響應

7.3.4離散系統的方框圖表示

7.3.5利用方框圖求脈衝傳遞函數或輸出z變換

7.4離散系統的穩定性

7.4.1脈衝傳遞函數極點與系統穩定性

7.4.2代數準則

7.4.3頻率準則

7.4.4採樣時間T對系統穩定性的影響

7.5廣義z變換及其應用

7.5.1廣義z變換

7.5.2含有純遲延的控制系統的分析

7.5.3連續時間環節在非採樣時刻的輸出

7.6數字控制器的設計

7.6.1離散控制系統設計的一般方法

7.6.2最少拍控制系統

7.6.3無波紋的最少拍控制系統

7.6.4以最少拍系統為基礎的最小方差控制

7.7模擬調節器的數字模擬

7.7.1理想PID調節規律的實現

7.7.2離散PID調節系統的試驗整定

7.7.3PID控制算法的發展

7.7.4PID調節規律的脈衝傳遞函數

7.8含有純滯後對象的控制系統

7.8.1Dahlin算法

7.8.2振鈴現象及其消除

7.9D（z）在數字計算機上的實現

7.9.1直接程序計算法

7.9.2串聯程序計算法

7.9.3並聯程序計算法

習題

第8章先進過程控制系統簡介

8.1預測控制

8.1.1預測控制的基本原理

8.1.2模型算法預測控制

8.1.3動態矩陣控制

8.1.4廣義預測控制

8.2自適應控制

8.2.1模型參考自適應控制

8.2.2自校正控制

8.2.3PID參數的自整定

8.3智能控制概述

8.3.1專家控制系統與專家控制器

8.3.2模糊控制

8.3.3神經網絡控制...... ^[1]