過程控制實驗教程(配光盤)（簡體書）

《過程控制實驗教程》內容緊密結合“過程控制系統”課程，同時作為一門獨立實驗課程在知識體系上也具備獨立性和完整性。《全國高等學校自動化專業系列教材，普通高等教育“十一五”國家級規劃教材:過程控制實驗教程》在實驗環節設計上，分為基礎型、驗證型、綜合型和設計型4種類型；在實驗方法上，對每一類型實驗均提出了3種實驗方案，以便不同學校根據自身實驗條件進行選擇；在內容安排上，由簡到難、循序漸進，兼顧各類學校的實驗條件，以提高學生的動手能力以及分析問題和解決問題的能力為目的；在結構編排上，以實驗為單元，各單元具有一定的連續性，同時又保持相對的獨立性，以便不同的學校根據課時與實驗設備選用。
《全國高等學校自動化專業系列教材，普通高等教育“十一五”國家級規劃教材:過程控制實驗教程》可作為高等學校自動化專業本科生、非自動化專業研究生的實驗教材，也可供從事相關專業的科技人員參考。

李國勇，男，1963年生，工學博士，太原理工大學信息工程學院教授，研究生導師。從事工業自動化專業的教學和科研工作，長期為大學本科和研究生主講《自動控制理論》、《現代控制理論》、《最優控制理論》、《過程控制系統》、《計算機仿真技術與CAD》和《智能控制及其MATLAB實現》等課程，其中《自動控制理論》2009年被評為山西省精品課程。主要研究方向為預測控制、智能控制理論及其應用等。主持和參研省和國家自然基金項目5項。參研完成省部級和國家級重點工程項目5項。在國內主要期刊及會議上公開發表論文30余篇。主編出版“十一五”國家級高等學校規劃教材和專著等17部，其中《現代控制理論》2009年被評為國家級精品教材。獲山西省教學成果一等獎和二等獎各1項。

第1章 概述
1.1 過程控制實驗裝置
1.1.1 被控對象
1.1.2 操作臺
1.1.3 上位機
1.2 DCS控制系統
1.2.1 DCS系統硬件
1.2.2 DCS系統軟件
1.3 仿真軟件
1.3.1 MATLAB簡介
1.3.2 Simulink簡介
1.4 基於組態軟件和OPC技術的數字仿真
1.4.1 組態軟件簡介
1.4.2 OPC技術簡介
1.4.3 仿真實驗原理
1.4.4 仿真實驗步驟
練習題

第2章 基礎實驗
2.1 實驗一：控制儀表調試
2.2 實驗二：電動調節閥特性測試
2.3 實驗三：交流變頻調速裝置的調試
2.4 實驗四：鍋爐進水流量定值調節儀表系統調試
2.5 實驗五：并聯管路壓力定值調節儀表系統調試
2.6 實驗六：鍋爐液位定值調節儀表系統調試
2.7 實驗七：DCS系統組態設計
2.8 實驗八：基於OPC接口技術的組態設計
2.9 實驗九：基於組態軟件和OPC技術的調節閥特性測試
練習題

第3章 被控對象數學模型的測試
3.1 基本知識
3.1.1 被控過程傳遞函數的一般形式
3.1.2 建立過程數學模型的基本方法
3.2 物理仿真實驗
3.2.1 實驗一：自衡單容對象的數學模型測試
3.2.2 實驗二：自衡雙容對象的數學模型測試
3.2.3 實驗三：非自衡單容對象的數學模型測試
3.2.4 實驗四：非線性對象的數學模型測試
3.3 基於MATLAB的數字仿真實驗
3.3.1 實驗一：利用MATLAB根據作圖法建立一階系統數學模型
3.3.2 實驗二：利用MATLAB根據計算法建立一階系統數學模型
3.3.3 實驗三：利用MATLAB根據計算法建立二階系統數學模型
3.4 基於組態軟件和OPC技術的數字仿真實驗
3.4.1 實驗一：雙容對象的數學建模和模型測試
3.4.2 實驗二：電加熱水箱對象的數學建模和模型測試
練習題

第4章 簡單控制系統實驗
4.1 基本知識
4.1.1 簡單控制系統的設計
4.1.2 簡單控制系統的參數整定
4.1.3 簡單控制系統的投運
4.2 物理仿真實驗
4.2.1 實驗一：單回路液位控制系統的實驗
4.2.2 實驗二：單回路流量控制系統的實驗
4.2.3 實驗三：單回路壓力控制系統的實驗
4.2.4 實驗四：單回路溫度控制系統的實驗
4.3 基於MATLAB的數字仿真實驗
4.3.1 實驗一：利用MATLAB根據動態特性參數法對控制器參數整定
4.3.2 實驗二：利用MATLAB根據穩定邊界法對控制器參數整定
4.3.3 實驗三：利用Simulink對PID控制器參數自整定
4.4 基於組態軟件和OPC技術的數字仿真實驗
4.4.1 實驗一：單回路液位控制系統實驗
4.4.2 實驗二：單回路電加熱水箱溫度控制系統實驗
4.4.3 實驗三：單回路雙容水箱液位控制系統實驗
練習題

第5章 復雜控制系統實驗I
5.1 基本知識
5.1.1 串級控制系統
5.1.2 前饋控制系統
5.1.3 大遲延控制系統
5.1.4 比值控制系統
5.1.5 選擇性控制系統
5.1.6 解耦控制系統
5.2 物理仿真實驗
5.2.1 實驗一：串級控制系統的實驗
5.2.2 實驗二：前饋一反饋控制系統的實驗
5.2.3 實驗三：比值控制系統的實驗
5.2.4 實驗四：解耦控制系統的設計
5.3 基於MATLAB的數字仿真實驗
5.3.1 實驗一：利用MATLAB／Simulink對串級控制系統進行仿真
5.3.2 實驗二：利用MATLAB對前饋一反饋控制系統進行仿真
5.3.3 實驗三：利用.MATLAB對大時延補償控制系統進行仿真
5.3.4 實驗四：利用MATLAB對單閉環比值控制系統進行仿真
5.3.5 實驗五：利用MATLAB對雙閉環比值控制系統進行仿真
5.3.6 實驗六：利用MATLAB對選擇性控制系統進行仿真
5.3.7 實驗七：利用MATLAB對多變量系統進行前饋解耦的仿真
5.3.8 實驗八：利用MATAB對多變量系統進行對角陣解耦的仿真
5.4 基於組態軟件和OPC技術的數字仿真實驗
5.4.1 實驗一：電加熱水箱溫度與流量前饋一反饋控制實驗
5.4.2 實驗二：雙容水箱液位串級控制系統實驗
5.4.3 實驗三：雙閉環流量比值控制系統實驗
練習題

第6章 綜合型實驗
6.1 鍋爐給水對象的特點和分析
6.2 鍋爐給水控制系統的設計
6.2.1 確定控制目標
6.2.2 確定控制方案
6.2.3 主副調節器的選型
6.2.4 實驗模型的構造
6.2.5 給水控制系統的整定和投運
6.3 鍋爐汽包給水系統的仿真實驗研究
6.3.1 物理仿真實驗
6.3.2 基於MATLAB的數字仿真實驗
6.3.3 基於0PC接口技術和組態軟件的仿真實驗
練習題

第7章 設計型實驗
7.1 廣義被控對象的測試
7.1.1 調節閥流量特性測試實驗
7.1.2 單容(一階)對象的數學模型的測試實驗
7.1.3 雙容及三容對象的數學模型的測試實驗
7.2 簡單控制系統的設計
7.2.1 流量控制系統
7.2.2 壓力控制系統
7.2.3 液位控制系統
7.2.4 溫度控制系統
7.3 復雜控制系統的設計
7.3.1 串級控制系統
7.3.2 前饋控制系統
7.3.3 比值控制系統
7.3.4 均勻控制系統
7.3.5 解耦控制系統
練習題
參考文獻