过程控制与自动化仪表 第3版
定价：￥49.80
作者： 倪志莲，龚素文
出版时间：2026-05-22
出版社：机械工业出版社
“十四五”职业教育国家规划教材
- 机械工业出版社
- 9787111799610
- 3-1
- 2026-05-22
- 430
内容简介
本书为“十四五”职业教育国家规划教材。
本书从当前工业过程自动化工程的实际需要和过程控制的实际操作技能出发，在介绍过程控制的基本概念、自动控制原理的基础上，重点介绍了过程控制仪表的类型及特点、过程对象的建模方法、简单过程控制系统的设计分析与安装调试、集散控制系统及现场总线控制系统的应用等内容。全书共8章，分别是绪论、自动控制系统建模、自动控制系统的基本分析方法、控制规律、过程参数检测仪表与变送器、过程控制装置、过程控制系统和过程计算机控制系统。
本书可作为高等职业院校工业过程自动化技术专业、工业自动化仪表技术专业、电气自动化技术专业及相关专业的教材，也可供相关专业工程技术人员参考。
为方便教学，本书配有免费电子课件、教学动画、微课、教学案例、电子教案、习题答案、模拟试卷及答案等，凡选用本书作为授课教材的教师，均可来电索取或登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）注册下载。咨询电话：010-88379375。
本书从当前工业过程自动化工程的实际需要和过程控制的实际操作技能出发，在介绍过程控制的基本概念、自动控制原理的基础上，重点介绍了过程控制仪表的类型及特点、过程对象的建模方法、简单过程控制系统的设计分析与安装调试、集散控制系统及现场总线控制系统的应用等内容。全书共8章，分别是绪论、自动控制系统建模、自动控制系统的基本分析方法、控制规律、过程参数检测仪表与变送器、过程控制装置、过程控制系统和过程计算机控制系统。
本书可作为高等职业院校工业过程自动化技术专业、工业自动化仪表技术专业、电气自动化技术专业及相关专业的教材，也可供相关专业工程技术人员参考。
为方便教学，本书配有免费电子课件、教学动画、微课、教学案例、电子教案、习题答案、模拟试卷及答案等，凡选用本书作为授课教材的教师，均可来电索取或登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）注册下载。咨询电话：010-88379375。
目录
目录
前言
二维码索引
第1章绪论
11引言
12开环与闭环的概念
121开环控制系统
122闭环控制系统
13过程控制系统的组成
14过程控制系统的分类和品质指标
141过程控制系统的分类
142过程控制系统的过渡过程
143过程控制系统的品质指标
15过程控制系统的特点与要求
151过程控制系统的特点
152过程控制系统的要求
16MATLAB软件
161MATLAB软件界面简介
162MATLAB软件的基本概念及
操作
163MATLAB软件在控制系统中的
应用实例
17课程定位与学习方法
思考题与习题
第2章自动控制系统建模
21微分方程
22传递函数
221拉氏变换
222传递函数的定义
223传递函数的一般表达式
23系统框图
231系统框图的组成
232框图的变换与化简
233用MATLAB软件实现系统模型
的连接
24典型环节的传递函数和功能框
25典型过程对象的建模
251单容对象的特性及建模
252双容对象的特性及建模
253时滞对象的特性及建模
254反向对象的特性及建模
255实验法建模
26MATLAB软件的仿真工具箱Simulink
及其应用
261Simulink仿真工具箱简介
262用Simulink建立系统模型
及仿真
实训21被控对象建模
实训22单容有自衡水箱液位
特性的测试
思考题与习题
第3章自动控制系统的基本分析
方法
31时域分析法
311稳定性分析
312动态性能分析
313稳态误差分析
32频率特性法
321频率特性的基本概念
322频率特性的表示方式
323典型环节的对数频率特性
324开环对数频率特性曲线的绘制
325控制系统性能的频域分析
实训31用MATLAB软件分析系统
稳定性
实训32用MATLAB软件分析二阶系统的
动态性能
实训33用MATLAB软件分析频率特性
思考题与习题
第4章控制规律
41控制系统的校正
411校正的概念
412校正的方式
413常用校正装置
414校正应用举例
42位式控制
43比例控制
431比例控制规律及其特点
432比例度
433比例度对系统过渡过程的影响
44积分控制
441积分控制规律及其特点
442比例积分控制规律与积分时间
443积分时间对系统过渡过程的
影响
45微分控制
451微分控制规律及其特点
452比例微分控制规律与微分时间
453微分时间对系统过渡过程的
影响
46比例积分微分控制
47控制系统Simulink辅助设计分析
实训PID控制器的Simulink仿真
思考题与习题
第5章过程参数检测仪表与变送器
51过程参数检测仪表概述
511传感器与变送器
512检测仪表的信号制与传输方式
513误差的概念及表述
514变送器的量程调整、零点调整
和零点迁移
515检测仪表的分类
52温度检测仪表
521概述
522热电偶
523热电阻
524温度变送器
525温度测量仪表的选择、安装
与维护
53压力检测仪表
531概述
532压力计
533压力传感器
534压力变送器
535压力计的选择、安装与维护
54流量检测仪表
541概述
542差压式流量计
543转子流量计
544其他流量计
545流量检测仪表的选择与维护
55物位检测仪表
551概述
552差压式液位计
553其他物位检测仪表
554物位检测仪表的选用与维护
实训51压力变送器的认识与调校
实训52认识涡轮流量计
思考题与习题
第6章过程控制装置
61调节器
611基地式调节器及自力式调节器
612数字式调节器
62执行器
621气动执行器
622电动执行器
63其他辅助仪表
631电气转换器
632阀门定位器
633安全火花防爆系统及安全栅
实训61AI系列人工智能调节仪的认识
及参数设置
实训62电动执行器特性测试
思考题与习题
第7章过程控制系统
71过程控制系统工艺流程图的绘制
711识图基础
712识图练习
72简单控制系统
721简单控制系统的组成
722过程控制系统的设计概念
723简单控制系统控制方案的设计
724简单控制系统的投运和控制
器参数的工程整定
73复杂控制系统
731串级控制系统
732均匀控制系统
733比值控制系统
734前馈控制系统
735其他控制系统
74典型单元控制方案的分析与设计
741流体输送设备的控制方案
742传热设备的控制方案
743精馏塔的控制方案
744化学反应器的控制方案
实训71单容水箱液位定值控制
实训72双容水箱液位串级控制
实训73串级控制系统的Simulink
仿真
思考题与习题
第8章过程计算机控制系统
81计算机控制系统概述
811计算机控制简述
812计算机控制系统的分类
82集散控制系统
821集散控制系统的基本概念
822集散控制系统的结构
823HOLLiASMACSS集散控制
系统
824浙大中控Web Field JX300XP
集散控制系统
83现场总线控制系统
831现场总线控制系统概述
832主要现场总线简介
833现场总线系统
实训81单闭环流量定值DCS控制
实训82水箱液位PROFIBUS开环
控制
思考题与习题
附录
附录AS型热电偶分度表
附录BK型热电偶分度表
参考文献
前言
二维码索引
第1章绪论
11引言
12开环与闭环的概念
121开环控制系统
122闭环控制系统
13过程控制系统的组成
14过程控制系统的分类和品质指标
141过程控制系统的分类
142过程控制系统的过渡过程
143过程控制系统的品质指标
15过程控制系统的特点与要求
151过程控制系统的特点
152过程控制系统的要求
16MATLAB软件
161MATLAB软件界面简介
162MATLAB软件的基本概念及
操作
163MATLAB软件在控制系统中的
应用实例
17课程定位与学习方法
思考题与习题
第2章自动控制系统建模
21微分方程
22传递函数
221拉氏变换
222传递函数的定义
223传递函数的一般表达式
23系统框图
231系统框图的组成
232框图的变换与化简
233用MATLAB软件实现系统模型
的连接
24典型环节的传递函数和功能框
25典型过程对象的建模
251单容对象的特性及建模
252双容对象的特性及建模
253时滞对象的特性及建模
254反向对象的特性及建模
255实验法建模
26MATLAB软件的仿真工具箱Simulink
及其应用
261Simulink仿真工具箱简介
262用Simulink建立系统模型
及仿真
实训21被控对象建模
实训22单容有自衡水箱液位
特性的测试
思考题与习题
第3章自动控制系统的基本分析
方法
31时域分析法
311稳定性分析
312动态性能分析
313稳态误差分析
32频率特性法
321频率特性的基本概念
322频率特性的表示方式
323典型环节的对数频率特性
324开环对数频率特性曲线的绘制
325控制系统性能的频域分析
实训31用MATLAB软件分析系统
稳定性
实训32用MATLAB软件分析二阶系统的
动态性能
实训33用MATLAB软件分析频率特性
思考题与习题
第4章控制规律
41控制系统的校正
411校正的概念
412校正的方式
413常用校正装置
414校正应用举例
42位式控制
43比例控制
431比例控制规律及其特点
432比例度
433比例度对系统过渡过程的影响
44积分控制
441积分控制规律及其特点
442比例积分控制规律与积分时间
443积分时间对系统过渡过程的
影响
45微分控制
451微分控制规律及其特点
452比例微分控制规律与微分时间
453微分时间对系统过渡过程的
影响
46比例积分微分控制
47控制系统Simulink辅助设计分析
实训PID控制器的Simulink仿真
思考题与习题
第5章过程参数检测仪表与变送器
51过程参数检测仪表概述
511传感器与变送器
512检测仪表的信号制与传输方式
513误差的概念及表述
514变送器的量程调整、零点调整
和零点迁移
515检测仪表的分类
52温度检测仪表
521概述
522热电偶
523热电阻
524温度变送器
525温度测量仪表的选择、安装
与维护
53压力检测仪表
531概述
532压力计
533压力传感器
534压力变送器
535压力计的选择、安装与维护
54流量检测仪表
541概述
542差压式流量计
543转子流量计
544其他流量计
545流量检测仪表的选择与维护
55物位检测仪表
551概述
552差压式液位计
553其他物位检测仪表
554物位检测仪表的选用与维护
实训51压力变送器的认识与调校
实训52认识涡轮流量计
思考题与习题
第6章过程控制装置
61调节器
611基地式调节器及自力式调节器
612数字式调节器
62执行器
621气动执行器
622电动执行器
63其他辅助仪表
631电气转换器
632阀门定位器
633安全火花防爆系统及安全栅
实训61AI系列人工智能调节仪的认识
及参数设置
实训62电动执行器特性测试
思考题与习题
第7章过程控制系统
71过程控制系统工艺流程图的绘制
711识图基础
712识图练习
72简单控制系统
721简单控制系统的组成
722过程控制系统的设计概念
723简单控制系统控制方案的设计
724简单控制系统的投运和控制
器参数的工程整定
73复杂控制系统
731串级控制系统
732均匀控制系统
733比值控制系统
734前馈控制系统
735其他控制系统
74典型单元控制方案的分析与设计
741流体输送设备的控制方案
742传热设备的控制方案
743精馏塔的控制方案
744化学反应器的控制方案
实训71单容水箱液位定值控制
实训72双容水箱液位串级控制
实训73串级控制系统的Simulink
仿真
思考题与习题
第8章过程计算机控制系统
81计算机控制系统概述
811计算机控制简述
812计算机控制系统的分类
82集散控制系统
821集散控制系统的基本概念
822集散控制系统的结构
823HOLLiASMACSS集散控制
系统
824浙大中控Web Field JX300XP
集散控制系统
83现场总线控制系统
831现场总线控制系统概述
832主要现场总线简介
833现场总线系统
实训81单闭环流量定值DCS控制
实训82水箱液位PROFIBUS开环
控制
思考题与习题
附录
附录AS型热电偶分度表
附录BK型热电偶分度表
参考文献
