前言 本书是北京大学出版社《21世纪全国高等院校自动化系列实用规划教材》之一,经过 205年5月在西安召开的组稿会和2005年8月在长春工业大学召开的审稿会研讨,最终 确定了参与编写的单位和编写大纲。 过程控制与自动化仪表是一门与工业生产过程联系十分密切的课程。伴随着现代科技 进步,过程控制技术得到了迅速发展,出现了很多先进的自动化成套设备及装置,例如集 散控制系统(DCS)、现场总线(FB)、可编程逻辑器件(PLC等,生产过程控制逐渐由常规仪 表控制向计算机控制发展,常规PID控制向先进过程控制(APC优化控制发展,生产过程 自动化水平迅速从局部自动化向综合自动化发展。本书第1章绪论主要讲述过程控制系统 的特点、组成及分类。第2章简单控制系统介绍了过程控制系统的典型结构,过渡过程的 基本形式、品质指标及对象特性,调节器基本控制规律及单回路控制系统的设计。第3章 检测与控制仪表介绍了过程参数和单元组合仪表。第4章复杂控制系统介绍了串级、均匀、 比值、前馈、分程和选择性控制系统等各种复杂系统的特性、设计方法以及参数整定方法 等。第5章先进控制系统介绍了解耦控制、内模控制、预测控制、软测量、推断控制及稳 态优化控制。第6章过程控制系统的应用实例,对精馏塔控制系统、锅炉控制系统、传热 设备控制系统、化学反应器的控制、生化过程的控制和冶金过程的控制进行了分析和讨论。 本书在内容上既介绍了典型的传统控制方法和装置,以使学生建立基本的概念,使知 识能渐进衔接;同时又介绍了新技术、新方法,使知识结构适应现代科学技术发展和生产 的需要。本课程的工程实践性强,因此本书在编写过程中特别注重学生能力的培养和知识 的应用。在编写时专门开设第6章“过程控制系统的应用实例”。在本书的教学中配以相 应的实验,力求理论和实践的密切结合。本书每章附有与内容相关的思考题与习题,以帮 助学生消化和巩固上课学习的内容 本书由太原科技大学张井岗教授主编,编写了第1章并同时审阅了全书,第2章由西 安建筑科技大学佟威老师编写,第3章由武汉理工大学刘红丽老师编写,第4章由吉林工 程技术师范学院许建平老师编写,第5章由太原科技大学王海稳老师编写,第6章由太原 科技大学邵雪卷老师编写。江南大学的杨慧中教授对本书早期的组稿和大纲的制定做了大 量的工作,在此表示衷心的感谢! 尽管全体编者都尽了很大努力,但由于水平有限,疏漏之处在所难免,在此恳请广大 专家和读者给予批评和指正。 编者 2007年6月前 言 本书是北京大学出版社《21世纪全国高等院校自动化系列实用规划教材》之一，经过 2005 年 5 月在西安召开的组稿会和 2005 年 8 月在长春工业大学召开的审稿会研讨，最终 确定了参与编写的单位和编写大纲。 过程控制与自动化仪表是一门与工业生产过程联系十分密切的课程。伴随着现代科技 进步，过程控制技术得到了迅速发展，出现了很多先进的自动化成套设备及装置，例如集 散控制系统(DCS)、现场总线(FB)、可编程逻辑器件(PLC)等，生产过程控制逐渐由常规仪 表控制向计算机控制发展，常规 PID 控制向先进过程控制(APC)优化控制发展，生产过程 自动化水平迅速从局部自动化向综合自动化发展。本书第 1 章绪论主要讲述过程控制系统 的特点、组成及分类。第 2 章简单控制系统介绍了过程控制系统的典型结构，过渡过程的 基本形式、品质指标及对象特性，调节器基本控制规律及单回路控制系统的设计。第 3 章 检测与控制仪表介绍了过程参数和单元组合仪表。第 4 章复杂控制系统介绍了串级、均匀、 比值、前馈、分程和选择性控制系统等各种复杂系统的特性、设计方法以及参数整定方法 等。第 5 章先进控制系统介绍了解耦控制、内模控制、预测控制、软测量、推断控制及稳 态优化控制。第 6 章过程控制系统的应用实例，对精馏塔控制系统、锅炉控制系统、传热 设备控制系统、化学反应器的控制、生化过程的控制和冶金过程的控制进行了分析和讨论。 本书在内容上既介绍了典型的传统控制方法和装置，以使学生建立基本的概念，使知 识能渐进衔接；同时又介绍了新技术、新方法，使知识结构适应现代科学技术发展和生产 的需要。本课程的工程实践性强，因此本书在编写过程中特别注重学生能力的培养和知识 的应用。在编写时专门开设第 6 章“过程控制系统的应用实例”。在本书的教学中配以相 应的实验，力求理论和实践的密切结合。本书每章附有与内容相关的思考题与习题，以帮 助学生消化和巩固上课学习的内容。 本书由太原科技大学张井岗教授主编，编写了第 1 章并同时审阅了全书，第 2 章由西 安建筑科技大学佟威老师编写，第 3 章由武汉理工大学刘红丽老师编写，第 4 章由吉林工 程技术师范学院许建平老师编写，第 5 章由太原科技大学王海稳老师编写，第 6 章由太原 科技大学邵雪卷老师编写。江南大学的杨慧中教授对本书早期的组稿和大纲的制定做了大 量的工作，在此表示衷心的感谢！ 尽管全体编者都尽了很大努力，但由于水平有限，疏漏之处在所难免，在此恳请广大 专家和读者给予批评和指正。 编 者 2007 年 6 月