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第一章 概述 1

第一节 工业过程计算机控制的发展历史和现状 1

第二节 计算机在工业过程控制中应用的类型 3

一、顺序控制与数值控制 3

二、直接数字控制(DDC)系统 4

三、计算机监督控制 (SCC)系统 5

四、递阶控制系统 7

一、概述 10

第一节 过程控制计算机系统的组成 10

第二章 过程控制计算机系统的构成 10

二、中央处理机 14

三、存贮器 16

四、外围设备 18

五、输入、输出结构 33

六、接口 42

七、CRT显示器 46

第二节 中断系统 51

一、中断的概念 51

二、中断的基本结构 53

三、中断优先与选优 57

第三节 微型计算机及集散控制系统的构成 59

一、微型计算机的构成 59

二、集中-分散型控制系统 68

三、集散控制系统应用举例 78

第四节 过程控制计算机系统的软件 82

一、概述 82

二、系统软件 84

三、应用软件 88

第五节 计算机控制系统的可靠性 92

一、提高系统可靠性的技术措施 93

二、多机控制系统 97

第三章 计算机输入数据处理与开环操作指导 100

第一节 计算机数据输入 100

一、化工过程数据的类型 100

二、信号的量化 100

三、数据的采样输入和模-数转换 105

第二节 计算机输入信号的处理 111

一、模拟滤波 112

二、数字滤波 115

一、生产过程的巡回检测和数据处理 120

第三节 计算机开环操作指导 120

二、计算机的开环操作指导 122

第四章 直接数字计算机控制(DDC)系统的基本原理 128

第一节 概述 128

一、直接数字计算机控制系统的框图与功能 128

二、DDC的分时控制原理 131

三、直接数字控制系统的构成 132

一、离散型理想PID算式 137

第二节 直接数字控制系统中的基本控制算法 137

二、离散PID算式的讨论 140

三、离散型实际PID算式 148

四、离散型调节器的数学模型 152

五、PID算法的变形 154

六、编制控制算法程序应注意的几个问题 158

第三节 DDC系统计算机的输出 160

一、零阶保持器 160

二、计算机输出的形式 164

三、各种输出方式的速度 166

四、控制系统输出子程序框图 167

五、多回路计算机控制程序总框图 170

第四节 PID算式的参数整定 180

一、采样周期？的选取 180

二、按闭环稳定性来整定PID参数 185

三、扩充临界比例度整定PID参数 188

四、一种简化的整定方法 189

第一节 串级控制系统 193

一、DDC的串级控制算法 193

第五章 直接数字控制系统其他控制算法 193

二、串级控制系统的无扰动切换 197

三、应用举例 198

第二节 比值控制系统 201

一、比值控制系统的算法 201

二、应用举例 205

第三节 前馈与反馈控制系统 205

一、前馈控制的概念 205

二、静态前馈控制算式 207

三、动态前馈-反馈控制算式 209

四、预估前馈-反馈控制算式 216

五、应用举例 221

第四节 按计算指标控制的系统 225

一、精馏塔的内回流控制 227

二、热焓控制系统 229

三、凝固点控制系统 232

四、加热炉热效率的计算机控制 234

五、加热炉支路负荷平衡控制 238

一、选择性控制的特点 239

第五节 选择性控制系统 239

二、选择性控制系统的控制算式 240

三、其它类型的选择性控制 244

第六节 史密斯预估补偿控制系统 245

一、问题的提出 245

二、史密斯预估补偿控制的原理 246

三、史密斯预估补偿的控制算式 249

四、存在的问题与改进的方法 252

第七节 按闭环控制指标设计的控制系统 253

一、概述 253

二、最小拍控制系统 255

三、大林(Dahlin)算法 259

四、卡尔曼(Kalman)算法 264

五、定值控制系统的设计 271

六、阿斯特朗姆(？atr？m)算法 274

第八节 双模控制系统 279

一、快速控制系统 279

二、双模控制系统 285

一、解耦控制算法 286

第九节 解耦控制系统 286

二、精馏塔的解耦控制 290

第十节 自适应控制算法 292

一、优选法PID参数的自整定 293

二、自整定控制系统 293

三、自校正调节器 297

第六章 计算机顺序控制系统 308

第一节 概述 308

一、计算机顺序控制的特点 308

二、计算机顺序控制的原理 311

一、工艺特点 316

第二节 计算机顺序控制应用举例 316

二、时序要求 319

三、计算机时序控制系统 320

第七章 监督计算机控制系统 323

第一节 概述 323

一、监督计算机控制系统的构成 323

二、监督计算机控制系统的特点和功能 325

三、监督计算机控制问题的数学描述 326

一、模型的类型 327

第二节 监督计算机控制系统的数学模型 327

二、监督计算机控制所用的数学模型 329

第三节 监督控制系统的最优化方法 336

一、线性规划法 337

二、等式约束下的非线性规划 344

三、不等式约束的非线性规划 351

第四节 监督计算机控制系统应用举例 364

一、脱丁烷精馏塔的监督计算机控制 364

二、乙烯裂解炉的监督计算机控制 373

三、炼油厂常压塔的静态最优控制 377

一、监控系统中计算机与调节器的联系 382

第五节 计算机监控系统的信息通讯 382

二、DDC系统中计算机与后备调节器的联系 388

三、监控系统中的各级计算机的数据通讯方式 389

第八章 计算机递阶控制系统 393

第一节 计算机递阶控制系统的构成与特点 393

一、计算机递阶控制系统形成的背景 393

二、计算机递阶控制系统的构成 394

三、计算机递阶控制结构的发展趋向 396

第二节 计算机递阶控制系统各级的职能 397

一、直接控制级的职能 397

二、监督控制级(SCC)的职能 398

三、管理信息级(MIS)的职能 399

第三节 计算机递阶控制系统各级的构成 402

一、各级计算机系统的构成 402

二、递阶控制各级对计算机的要求 405

三、计算机递阶控制系统各级的通讯 409

第四节 计算机递阶控制系统应用举例 411

一、精馏分离装置的递阶控制系统 411

二、制糖生产过程的计算机递阶控制系统 426

参考文献 426

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