第1章过程控制技术简介1
学习导引1
1.1认识过程控制技术2
1.1.1过程控制系统的组成2
1.1.2过程控制系统的方框图及其术语3
1.1.3过程控制系统的分类4
1.2过程控制系统在工业系统中的应用分析7
1.2.1循环流化床锅炉控制8
1.2.2过程控制系统的过渡过程和品质指标10
1.3流体输送设备的控制系统分析14
1.3.1离心泵的工作原理和主要性能参数14
1.3.2离心泵的工作特性16
1.3.3离心泵的控制方案16
思政主题：科技创新与民族自信18
思政案例：科技创新征程中绽放的民族自信之花18
小结19
习题19

第2章过程控制系统的建模与动态分析21
学习导引21
2.1控制系统的数学建模方法21
2.1.1微分方程22
2.1.2一阶被控对象的数学模型 23
2.1.3二阶被控对象的数学模型 25
2.1.4传递函数 26
2.1.5被控对象数学模型的实验测取36
2.2一阶与二阶系统的动态响应分析41
2.2.1一阶系统的数学模型42
2.2.2一阶系统的单位阶跃响应42
2.2.3一阶系统的稳定性分析43
2.2.4二阶过程控制系统的动态响应44
2.3精馏塔控制系统的稳定性与鲁棒性分析47
2.3.1精馏塔的组成和基本原理48
2.3.2精馏塔的工艺操作要求50
2.3.3精馏塔控制要求与影响因素分析51
2.3.4精馏塔被控变量的选择53
2.3.5精馏塔的基本控制方案54
2.3.6精馏塔按精馏段和提馏段质量指标的控制方式55
2.3.7精馏塔压力控制57
2.3.8精馏塔的特性分析58
思政主题：科学精神与实事求是的态度62
思政案例：中国航天工程中的过程控制技术应用63
小结64
习题65

第3章过程控制装置66
学习导引66
3.1认识过程控制装置66
3.1.1过程控制装置的定义66
3.1.2控制器的功能67
3.1.3执行器的作用67
3.1.4安全栅67
3.2执行器的分析与应用67
3.2.1执行器的分类68
3.2.2气动执行器69
3.2.3电动执行器79
3.2.4执行器附件81
3.3安全栅90
3.3.1安全防爆仪表与安全防爆系统90
3.3.2安全栅的分析及应用91
3.3.3安全栅的安装及接地95
3.3.4安全栅的应用注意事项96
思政主题：精益求精与成本节约96
思政案例：中国高铁发展中的精益与节约之道97
小结98
习题99

第4章控制器设计与参数优化100
学习导引100
4.1比例、积分、微分控制规律设计100
4.1.1比例控制器101
4.1.2积分控制器102
4.1.3比例积分控制器103
4.1.4微分控制器104
4.2发电厂锅炉水位控制系统的PID控制器设计105
4.2.1锅炉工艺流程及控制指标106
4.2.2锅炉汽包水位的控制107
4.2.3比例积分微分(PID) 控制器113
4.3工业控制系统中的PID参数优化与整定方法分析115
4.3.1PID控制器的构成与功能115
4.3.2PID控制器的作用与特点115
4.3.3PID参数的整定方法116
4.3.4PID参数优化策略117
4.3.5热交换系统中的PID整定117
4.3.6PID控制在压力控制系统中的应用117
思政主题：国队合作与跨学科融合117
思政案例：基因密码解锁：全球跨学科科研协作典范118
小结119
习题120

第5章典型控制系统的设计与应用121
学习导引121
5.1单回路控制系统设计与实现122
5.1.1被控变量与操纵变量的选择122
5.1.2执行器的选择127
5.1.3测量元件特性对控制品质的影响137
5.1.4控制器控制规律的选择及正反作用的确定140
5.1.5简单控制系统的方案实施143
5.1.6简单控制系统的投运和控制器参数整定145
5.1.7过程控制系统故障的产生及排除方法150
5.2串级控制系统应用与优化151
5.2.1串级控制系统的基本原理和结构152
5.2.2串级控制系统的设计158
5.2.3串级控制系统的实施161
5.3蒸汽加热器的前馈与比值控制系统设计与应用166
5.3.1前馈控制系统167
5.3.2比值控制系统171
5.4传热控制系统设计与应用176
5.4.1研究传热过程的目的177
5.4.2换热器的控制177
5.4.3换热器操作的控制方案178
5.4.4蒸汽加热器的控制180
5.4.5冷却器的自动控制181
思政主题：社会责任与可持续发展183
思政案例：海尔集团：践行社会责任，引领绿色可持续发展之路184
小结184
习题185

参考文献187