定 價：38 元
叢書名：普通高等教育自動化類國家級特色專業(yè)系列規(guī)劃教材
- 作者：陳夕松，汪木蘭，楊俊編著
- 出版時間：2014/12/1
- ISBN：9787030428912
- 出 版 社：科學出版社
- 中圖法分類：TP273
- 頁碼：264
- 紙張：膠版紙
- 版次：3
- 開本：16K
《過程控制系統(tǒng)（第3版）/普通高等教育自動化類國家級特色專業(yè)系列規(guī)劃教材》以過程控制系統(tǒng)組成和結(jié)構(gòu)為線索，介紹了過程控制的基本概念，過程控制常用儀表的原理和工程選用，過程對象及建模方法，過程執(zhí)行器的原理和選擇，過程控制器的設(shè)計和整定及先進過程控制策略，串級過程控制系統(tǒng)，各種復雜過程控制系統(tǒng)的控制方案與工程設(shè)計，計算機過程控制系統(tǒng)的原理、組成與應用，過程優(yōu)化技術(shù)等�！哆^程控制系統(tǒng)（第3版）/普通高等教育自動化類國家級特色專業(yè)系列規(guī)劃教材》除過程控制的基礎(chǔ)知識外，還介紹了基于計算機及先進控制理論等在內(nèi)的過程控制新技術(shù)，如現(xiàn)場總線技術(shù)、組態(tài)軟件以及控制與管理信息集成技術(shù)等。
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《過程控制系統(tǒng)（第3版）/普通高等教育自動化類國家級特色專業(yè)系列規(guī)劃教材》可作為高等院校自動控制、工業(yè)自動化及相關(guān)專業(yè)高年級本科生的教材，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。
目錄
第三版前言
第1章 過程控制系統(tǒng)概述 1
1.1 過程控制系統(tǒng)組成及特點 1
1.1.1 過程控制認識 1
1.1.2 過程控制系統(tǒng)組成 2
1.1.3 過程控制的特點 4
1.2 過程控制系統(tǒng)分類及性能指標 4
1.2.1 過程控制系統(tǒng)的分類 4
1.2.2 過程控制的性能指標 6
1.3 過程控制技術(shù)的發(fā)展 9
1.3.1 過程控制儀表的發(fā)展 9
1.3.2 計算機在過程控制中的應用及發(fā)展 10
1.3.3 過程控制理論的發(fā)展 11
1.3.4 我國過程控制技術(shù)的發(fā)展 12
1.4 本課程的地位和任務(wù) 12
1.4.1 本課程的地位 12
1.4.2 本課程的任務(wù) 13
1.4.3 過程控制的設(shè)計 13
習題與思考題 13
第2章 過程檢測儀表 15
2.1 檢測儀表組成及接線方式 15
2.1.1 檢測儀表組成 15
2.1.2 過程檢測儀表的接線方式 16
2.2 測量誤差及處理 17
2.2.1 測量誤差的基本概念 17
2.2.2 測量變送中的幾個問題 19
2.2.3 測量信號的處理 19
2.3 安全防爆基礎(chǔ) 20
2.3.1 危險場所劃分 20
2.3.2 防爆安全柵 21
2.4 溫度檢測 22
2.4.1 接觸式與非接觸式測溫 22
2.4.2 熱電偶 23
2.4.3 熱電阻 25
2.4.4 集成式溫度傳感器 27
2.4.5 接觸式測溫元件的選型與安裝 27
2.5 壓力檢測 28
2.5.1 彈性式壓力檢測 30
2.5.2 應變片式壓力檢測 31
2.5.3 壓阻式壓力檢測 32
2.5.4 壓力表的選擇與安裝 32
2.6 流量檢測 33
2.6.1 容積式流量計 34
2.6.2 節(jié)流式流量計 35
2.6.3 浮子式流量計 37
2.6.4 渦輪流量計 38
2.6.5 漩渦（渦街）流量計 39
2.6.6 電磁流量計 39
2.6.7 超聲波流量計 40
2.6.8 質(zhì)量流量計 41
2.6.9 多相流體的流量測量 42
2.7 物位測量 42
2.7.1 浮力式液位測量 42
2.7.2 靜壓式液位測量 43
2.7.3 電容式物位測量 44
2.7.4 超聲波式物位測量 44
2.7.5 雷達式物位測量 45
2.7.6 核輻射式物位計 46
2.7.7 光纖式液位測量 46
2.7.8 多相界面的測量 47
2.8 成分測量 47
2.8.1 熱導式氣體成分測星 48
2.8.2 紅外式氣體成分測量 49
2.8.3 氧化鋯氧量成分測量 49
2.8.4 氣相色譜成分測量 50
2.8.5 工業(yè)電導儀 51
2.8.6 工業(yè)酸度計 52
2.8.7 濁度的檢測 53
2.9 過程控制中的軟測量技術(shù) 53
2.9.1 軟測量技術(shù) 53
2.9.2 軟測量方法 55
2.9.3 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軟測量 57
習題與思考題 58
第3章 過程執(zhí)行器 60
3.1 調(diào)節(jié)閥 60
3.1.1 電動執(zhí)行機構(gòu) 61
3.1.2 氣動執(zhí)行機構(gòu) 62
3.1.3 調(diào)節(jié)閥的流通能力 63
3.1.4 調(diào)節(jié)閥的流量特性 64
3.1.5 調(diào)節(jié)閥的選擇 70
3.2 變頻器 73
3.2.1 變頻器原理 73
3.2.2 變頻器在過程控制中的應用 74
習題與思考題 76
第4章 被控過程 77
4.1 被控過程特性 77
4.1.1 自衡過程與非自衡過程 77
4.1.2 單容和多容過程 78
4.1.3 振蕩和非振蕩過程 79
4.1.4 具有反向特性的過程 79
4.2 過程特性對控制品質(zhì)的影響 80
4.2.1 增益（放大系數(shù)）K的影響 80
4.2.2 時間常數(shù)T的影響 81
4.2.3 時滯的影響 82
4.3 被控過程數(shù)學模型 82
4.3.1 建立過程數(shù)學模型的目的 83
4.3.2 過程數(shù)學模型的求取方法 83
4.3.3 過程被控變量的選擇 84
4.3.4 過程輸入變量的選擇 85
4.3.5 數(shù)學模型的無因次化 85
4.4 過程建模 86
4.4.1 機理建模 86
4.4.2 時域法建模 88
4.4.3 頻域法建模 92
4.4.4 最小二乘法建模 93
習題與思考題 96
第5章 常規(guī)過程控制策略 98
5.1 開關(guān)控制 98
5.1.1 可編程序邏輯控制器簡介 98
5.1.2 PLC在過程控制中的應用 101
5.2 PID控制 104
5.2.1 模擬式PID調(diào)節(jié)器 105
5.2.2 數(shù)字式PID調(diào)節(jié)器 106
5.2.3 改進的PID算法 107
5.3 PID參數(shù)的整定 109
5.3.1 參數(shù)整定原則 109
5.3.2 參數(shù)整定方法 110
5.4 PID調(diào)節(jié)器控制規(guī)律的選擇 112
5.4.1 根據(jù)過程特性選擇調(diào)節(jié)器控制規(guī)律 112
5.4.2 根據(jù)比值選擇調(diào)節(jié)器控制規(guī)律 112
5.4.3 控制器正/反作用選擇 112
5.5 過程控制系統(tǒng)的投運與維護 113
習題與思考題 114
第6章 先進過程控制策略 116
6.1 內(nèi)�？刂� 116
6.1.1 理想內(nèi)�？刂破� 117
6.1.2 實際內(nèi)�？刂破� 117
6.2 模型預測控制 120
6.2.1 模型預測控制的特點 120
6.2.2 模型算法控制 121
6.2.3 動態(tài)矩陣控制 123
6.3 模糊控制 127
6.3.1 模糊邏輯基礎(chǔ) 128
6.3.2 模糊控制系統(tǒng) 131
6.3.3 模糊控制器設(shè)計 133
6.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制 136
6.4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概念 136
6.4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制 139
6.5 專家控制 142
6.5.1 專家系統(tǒng)概述 142
6.5.2 專家控制系統(tǒng) 143
6.5.3 專家控制器 146
習題與思考題 147
第7章 串級控制系統(tǒng) 149
7.1 串級控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 149
7.1.1 串級控制問題的提出 149
7.1.2 串級控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 151
7.2 串級控制系統(tǒng)分析 152
7.2.1 減小了被控對象的等效時間常數(shù) 152
7.2.2 提高了系統(tǒng)工作頻率 154
7.2.3 對負載變化具有一定的自適應能力 155
7.3 串級控制系統(tǒng)設(shè)計 155
7.3.1 設(shè)計原則 155
7.3.2 主、副控制器選擇 159
7.3.3 串級控制系統(tǒng)的整定 161
7.4 串級控制系統(tǒng)設(shè)計舉例 162
習題與思考題 164
第8章 復雜過程控制系統(tǒng) 166
8.1 前饋控制系統(tǒng) 166
8.1.1 前饋控制的原理和特點 166
8.1.2 前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 168
8.1.3 前饋控制的應用 169
8.2 時間滯后控制系統(tǒng) 173
8.2.1 史密斯預估補償方案 173
8.2.2 采樣控制方案 174
8.3 解耦控制系統(tǒng) 176
8.3.1 多變量系統(tǒng)中的耦合與解耦 176
8.3.2 相對增益 177
8.3.3 耦合系統(tǒng)的解耦設(shè)計方法 183
8.3.4 解耦系統(tǒng)的簡化 186
8.4 比值控制系統(tǒng) 187
8.4.1 單閉環(huán)比值控制 187
8.4.2 雙閉環(huán)比值控制 187
8.4.3 變比值控制 188
8.5 均勻控制系統(tǒng) 190
8.6 超弛控制系統(tǒng) 192
8.7 分程控制系統(tǒng) 193
8.8 閥位控制系統(tǒng) 196
習題與思考題 197
第9章 計算機過程控制系統(tǒng) 200
9.1 計算機過程控制系統(tǒng)的特點和構(gòu)成 200
9.1.1 計算機過程控制系統(tǒng)的持點 200
9.1.2 計算機過程控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 201
9.1.3 計算機過程控制系統(tǒng)的構(gòu)成 202
9.2 計算機過程控制系統(tǒng)的應用形式 202
9.2.1 巡回檢測與數(shù)據(jù)處理 202
9.2.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng) 203
9.2.3 監(jiān)督控制系統(tǒng) 203
9.2.4 集散控制系統(tǒng) 204
9.3 集散控制系統(tǒng) 204
9.3.1 DCS的體系結(jié)構(gòu) 204
9.3.2 DCS的基本組成 205
9.3.3 典型DCS簡介 209
9.4 基于PLC的監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 212
9.4.1 PLC-SCADA系統(tǒng)和DCS的比較 213
9.4.2 組態(tài)軟件 214
9.4.3 基于Web的遠程監(jiān)控 215
9.5 現(xiàn)場總線技術(shù) 218
9.5.1 現(xiàn)場總線及其特點 218
9.5.2 現(xiàn)場總線通信模型 219
9.5.3 常見現(xiàn)場總線簡介 220
9.5.4 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) 222
9.6 計算機信息集成技術(shù) 223
9.6.1 計算機信息集成概述 224
9.6.2 實時數(shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫的集成 226
9.6.3 企業(yè)信息集成系統(tǒng) 230
習題與思考題 231
第10章 過程優(yōu)化技術(shù)及應用 232
10.1 過程優(yōu)化概述 232
10.1.1 過程優(yōu)化基本概念 232
10.1.2 過程優(yōu)化的結(jié)構(gòu) 233
10.2 過程的實時優(yōu)化問題 235
10.2.1 實時優(yōu)化問題的分類 235
10.2.2 過程實時優(yōu)化問題描述 235
10.3 優(yōu)化算法 238
10.3.1 線性規(guī)劃算法 238
10.3.2 二次規(guī)劃算法 239
10.4 實時優(yōu)化應用案例 242
習題與思考題 243
參考文獻 245
附錄A 過程控制SAMA圖 246
附錄B 過程控制儀表位號 248
附錄C 過程控制部分專業(yè)術(shù)語中英文對照表 251
第1章過程控制系統(tǒng)概述
教學要求
本章概要介紹過程控制系統(tǒng)的基本概念，重點介紹過程控制系統(tǒng)的組成、特點和分類。學完本章后，應能達到如下要求：
掌握過程控制的定義，弄清過程控制的目的；
掌握過程控制系統(tǒng)的組成和特點；
掌握過程控制系統(tǒng)的分類以及相互之間的區(qū)別；
掌握過程控制的階躍響應指標，理解偏差積分性能指標；
了解過程控制的發(fā)展歷程和發(fā)展方向；
了解本課程的地位和性質(zhì)。
1.1過程控制系統(tǒng)組成及特點
1.1.1過程控制認識
所謂過程控制是指根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)過程的特點，采用測量儀表、執(zhí)行機構(gòu)和計算機等自動 化工具，應用控制理論，設(shè)計工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程自動化。
通常把原材料轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品并具有一定生產(chǎn)規(guī)模的過程叫做工業(yè)生產(chǎn)過程，它可分為連續(xù)（ 或批處理）生產(chǎn)過程（如化工、石油、冶金、發(fā)電、造紙、生物化工、輕工、水處理、制藥等 ）和離散制造過程（如機械加工、汽車制造等）。
本書討論的工業(yè)生產(chǎn)過程主要是指連續(xù)生產(chǎn)過程，這些生產(chǎn)過程中自動控制系統(tǒng)的被控參數(shù)往往是溫度、壓力、流量、物位和成分等變量。
下面通過一個具體例子來認識一下過程控制。
例1.1過程控制認識。
圖1.1（a）所示是礦石經(jīng)給礦機下礦后，由皮帶送往磨機的工業(yè)生產(chǎn)過程，它是冶金行業(yè)選礦生產(chǎn)中的一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。在生產(chǎn)過程中，要求控制礦石流量以保證產(chǎn)量穩(wěn)定。以前由人工控制給礦機的頻率來調(diào)節(jié)礦石流量，產(chǎn)量波動較大。
圖1.1冶金行業(yè)選礦過程
礦石流量控制系統(tǒng)（a） 示意圖（b） 方框圖為穩(wěn)定礦量，在給礦機皮帶上安裝皮帶秤，礦量控制器根據(jù)設(shè)定的礦量（礦量給定）和皮帶秤的檢測信號自動調(diào)節(jié)給礦機的頻率，保證產(chǎn)量穩(wěn)定。該控制系統(tǒng)示意圖如圖1.1（a）所示，根據(jù)自動控制原理知識，該控制系統(tǒng)方框圖如圖1.1（b）所示。
這是一個以流量為被控參數(shù)的工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)。通過給礦過程的自動控制，可以穩(wěn)定產(chǎn)量，并為后續(xù)工藝質(zhì)量的控制提供基礎(chǔ)，而且該過程控制還可以減輕人工操作強度，改善勞動條件等。
過程控制由來已久，早在20世紀中葉，工業(yè)生產(chǎn)過程中就開始陸續(xù)引入過程控制。特別是近年來，隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及先進控制理論的發(fā)展，過程控制已經(jīng)深入到工業(yè)生產(chǎn)過程的各個層面。
過程控制最根本的目的在于抑制外界擾動的影響，確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性，并實現(xiàn)生產(chǎn)過程工況的最優(yōu)化。其實，隨著過程控制的不斷發(fā)展，過程控制在工業(yè)生產(chǎn)過程中的作用越來越大。具體來說，通過過程控制可以達到保證質(zhì)量、提高產(chǎn)量、節(jié)能降耗、實現(xiàn)安全運行、改善勞動條件、保護環(huán)境衛(wèi)生和提高管理水平等多種目的和要求。
可見，過程控制是保證現(xiàn)代化工業(yè)企業(yè)安全、優(yōu)質(zhì)、低耗和高效生產(chǎn)的主要技術(shù)手段。實現(xiàn)過程控制不僅可以給企業(yè)帶來優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能等直接的經(jīng)濟效益，還可以為企業(yè)和社會帶來間接的社會效益。
1.1.2過程控制系統(tǒng)組成
由圖1.1可知，過程控制系統(tǒng)一般由控制器、執(zhí)行器、被控過程和測量變送等環(huán)節(jié)組成，其一般性框圖如圖1.2所示。
圖1.2過程控制系統(tǒng)的一般性框圖
圖1.2也反映了自動控制的本質(zhì)——反饋�；诜答仒�(gòu)成的閉環(huán)控制是過程控制的核心內(nèi)容。在過程控制中，圖1.2所示的系統(tǒng)也稱為單回路控制系統(tǒng)。在本書后面章節(jié)中，將先介紹該系統(tǒng)的各個組成環(huán)節(jié)，并在此基礎(chǔ)上介紹多種其他復雜控制系統(tǒng)。
圖1.2中，有以下幾個名詞術(shù)語：
1） 被控參數(shù)（變量）y（t）：被控過程內(nèi)要求保持設(shè)定數(shù)值的工藝參數(shù)。
2） 控制（操縱）參數(shù)（變量）q（t）：受控制器操縱，用以克服擾動量的影響，使被控參數(shù)保持設(shè)定值的物料量或能量。
3） 擾動量f（t）：除控制參數(shù)外，作用于被控過程并引起被控參數(shù)變化的各種因素。
4） 給定值r（t）：被控參數(shù)的設(shè)定值，一般用SP表示。
5） 當前值z（t）：被控參數(shù)經(jīng)測量變送環(huán)節(jié)實際測量的值，一般用PV表示。
6） 偏差e（t）：被控參數(shù)的設(shè)定值與當前實際值之差。
7） 控制作用u（t）：控制器的輸出量。
過程控制系統(tǒng)中，有時將控制器、執(zhí)行器和測量變送環(huán)節(jié)統(tǒng)稱為過程儀表。這樣，過程控制系統(tǒng)就由過程儀表和被控過程兩部分組成。
例1.2過程控制系統(tǒng)框圖。
在石油化工生產(chǎn)過程中，常常利用液態(tài)丙烯汽化來吸收裂解氣體熱量，使裂解氣體的溫度下降到規(guī)定數(shù)值。圖1.3是一個簡化的丙烯冷卻器溫度控制系統(tǒng)，被冷卻的物料是乙烯裂解氣，其溫度要求控制在15±1.5℃。若溫度太高，冷卻后的氣體會含過多的水分；若溫度太低，乙烯裂解氣會產(chǎn)生結(jié)晶析出，堵塞管道�，F(xiàn)請指出系統(tǒng)中被控過程、被控參數(shù)和控制參數(shù)，并畫出該控制系統(tǒng)的方框圖。圖中TT、TC是過程控制中的儀表位號，分別代表溫度檢測和溫度控制，參見附錄A。
圖1.3丙烯冷卻器溫度控制系統(tǒng)示意圖
解由上述工藝介紹可知，在丙烯冷卻器溫度控制系統(tǒng)中，被控過程為丙烯冷卻器；被控參數(shù)為乙烯裂解氣的出口溫度；控制參數(shù)為氣態(tài)丙烯的流量。
該系統(tǒng)方框圖如圖1.4所示。
圖1.4丙烯冷卻器溫度控制系統(tǒng)方框圖
需要注意的是，與示意圖不同，方框圖中箭頭的指向并不代表物料的實際流向。比如在本例示意圖中，氣態(tài)丙烯的流向是由丙烯冷卻器流出的。而在方框圖中，氣態(tài)丙烯作為控制參數(shù)，其信號的流向是指向丙烯冷卻器的。
例1.3過程控制系統(tǒng)組成。
例1.1中的被控過程是指給礦皮帶；測量變送是皮帶秤；執(zhí)行機構(gòu)是變頻器和給礦機。作為控制器，礦量控制器一般是由電子元件組成的數(shù)字調(diào)節(jié)器，或可編程序控制器（PLC）、工業(yè)計算機（IPC）等。
1.1.3過程控制的特點
同其他自動控制系統(tǒng)相比，過程控制具有如下明顯特點。
�。�1） 被控過程形形色色
由于生產(chǎn)規(guī)模大小不同，工藝要求各異，產(chǎn)品多種多樣，過程控制中被控過程的形式很多，比如化學反應器、精餾塔、鍋爐、壓力容器以及像例1.1中的給礦設(shè)備和例1.2中的丙烯冷卻器等。
�。�2） 控制過程多屬緩慢過程和參量控制形式
許多工業(yè)生產(chǎn)過程設(shè)備體積大，工藝反應過程緩慢，具有大慣性大滯后等特點。通常是用一些物理量和化學量來表征其生產(chǎn)過程是否正常，因此需要對表征生產(chǎn)過程的溫度、壓力、流量、物位、成分等過程參量進行控制，即過程控制多半為參量控制。
�。�3） 控制方案多種多樣
由于被控過程的多樣性、復雜性，且控制要求各異，使得控制方案多種多樣，除最常見的單回路和串級控制外，還有前饋、比值、均勻、分程、超弛、閥位等多種過程控制系統(tǒng)。
在這些控制系統(tǒng)中，單回路控制約占總數(shù)的一半以上，串級控制約占20%左右。所以本書前幾章均以單回路控制為主線介紹，串級控制作為一章詳細介紹，其他控制系統(tǒng)將在第8章集中闡述。
（4） 定值控制是過程控制的一種主要控制形式
在大部分工業(yè)生產(chǎn)中，控制的目的在于克服外界擾動對被控過程的影響，使生產(chǎn)指標或工藝參數(shù)保持在設(shè)定值不變，或只允許小范圍內(nèi)波動。如例1.2中，乙烯裂解氣的溫度要求定值在15℃，只允許在±1.5℃范圍內(nèi)變化。
1.2過程控制系統(tǒng)分類及性能指標
1.2.1過程控制系統(tǒng)的分類
按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)給定值的不同，過程控制系統(tǒng)有如下不同的分類方法。
1. 按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點分
（1） 反饋控制系統(tǒng)
如前所述，反饋是過程控制的核心內(nèi)容，只有通過反饋才能實現(xiàn)對被控參數(shù)的閉環(huán)控制， 所以這類系統(tǒng)是過程控制中使用最為普遍的。 反饋控制是根據(jù)系統(tǒng)被控參數(shù)與給定值的偏差進行工作的，偏差是控制的依據(jù)，最后目的 是減小或消除偏差。反饋信號也可能有多個，從而可以構(gòu)成串級等多回路控制系統(tǒng)。
例1.4閉環(huán)與開環(huán)控制系統(tǒng)。
圖1.5（a）所示為一列管式換熱器。工藝要求出口物料溫度保持恒定。經(jīng)分析，如果保持 物料入口流量和蒸汽流量基本恒定，則溫度的波動將會減小到工藝允許的誤差范圍內(nèi)�，F(xiàn)分 別設(shè)計了物料入口流量和蒸汽流量兩個控制系統(tǒng)，以保持出口物料溫度恒定。相應的控制系 統(tǒng)方框圖如圖1.5（b）所示。
圖1.5列管式換熱器出口物料溫度控制系統(tǒng)
�。╝） 示意圖（b） 方框圖
從方框圖可以看出，對于物料入口流量 和蒸汽流量而言，系統(tǒng)均為閉環(huán)控制系統(tǒng)。而對于出口物料溫度，并未經(jīng)過測量變送環(huán)節(jié)反 饋到系統(tǒng)輸入端，沒有形成閉環(huán)系統(tǒng)。故從“出料溫度”這個被控參數(shù)角度來說，該控制系 統(tǒng)為開環(huán)控制系統(tǒng)。
開環(huán)控制系統(tǒng)不能自動地“察覺”被控參數(shù)的變化情況，也不能判斷控制參數(shù)的校正作用 是否適合實際需要。
�。�2） 前饋控制系統(tǒng)
前饋控制系統(tǒng)是根據(jù)擾動量的大小進行工作的，擾動是控制的依據(jù)，屬于開環(huán)控制。前饋 控制系統(tǒng)方框圖如圖1.6所示。鑒于前饋控制的種種局限性，所以在實際生產(chǎn)中不能單獨采 用。關(guān)于前饋控制的內(nèi)容詳見8.1節(jié)。
圖1.6前饋控制系統(tǒng)方框圖
�。�3） 前饋反饋復合控制系統(tǒng)
為了充分發(fā)揮前饋和反饋的各自優(yōu)勢，可將兩者結(jié)合起來，構(gòu)成前饋反饋復合控制系統(tǒng) ，如圖1.7所示。這樣可提高控制系統(tǒng)的動態(tài)和靜態(tài)特性。關(guān)于前饋反饋復合控制系統(tǒng)的 內(nèi)容見8.1節(jié)。
圖1.7前饋反饋復合控制系統(tǒng)方框圖
2. 按給定值信號特點分
（1）定值控制系統(tǒng)
定值控制系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)過程中應用最多的一種過程控制系統(tǒng)。在運行時，系統(tǒng)被控參數(shù) （如溫度、壓力、流量、物位、成分等）的給定值是固定不變的，有時只允許在規(guī)定的小范圍 內(nèi)變化。
（2）隨動控制系統(tǒng)
一般意義上的隨動控制系統(tǒng)是指位置隨動系統(tǒng)，如火炮、導彈的位置跟蹤等。而在過程控 制中，隨動控制系統(tǒng)是指被控參數(shù)的給定值隨時間任意變化的控制系統(tǒng)，它的主要作用是克 服一切擾動，使被控參數(shù)隨時跟隨給定值。例如，在鍋爐燃燒控制系統(tǒng)中，要求空氣量隨燃 料量的變化而變化，以保證燃燒的經(jīng)濟性。此外，像第7章介紹的串級控制系統(tǒng)中的副回路 也屬于隨動控制。
1.2.2過程控制的性能指標
過程控制系統(tǒng)的性能是由組成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、被控過程與過程儀表（測量變送、執(zhí)行器和控制器）各環(huán)節(jié)特性所共同決定的。一個性能良好的過程控制系統(tǒng)，在受到外來擾動作用或給定值發(fā)生變化后，應能平穩(wěn)、準確、迅速地回復（或趨近）到給定值上。過程控制系統(tǒng)性能的評價指標可概括如下：
1） 系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的。
2） 系統(tǒng)應能提供盡可能好的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)（靜態(tài)指標）。、
……
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