过程控制仪表及控制系统

本书是普通高等教育“十一五”*规划教材。
本书以过程的特性、检测变送器、过程控制仪表、过程控制系统的设计和分析为主线展开论述。除了介绍目前仍在应用的DDZ－Ⅲ变送器、过程控制仪表和传统的过程控制系统外，结合生产过程自动控制技术的发展和趋势，引入了新的内容，对微型化和智能化变送器、计算机集散控制系统和现场总线自动控制系统进行了系统和深入的论述和分析。
本书有大量的过程控制系统的实例分析。
本书可作为高校自动化、电气工程及其自动化、化学工程、环境工程、食品科学与工程、工业工程等专业本科教材，亦可作为相关专业的研究生及工程技术人员的参考书。

第2章 被控过程的数学模型
　　2.1 概述
如前所述，一个过程控制系统由被控过程和检测控制仪表两部分组成。因此，系统的控制品质取决于被控过程和检测控制仪表的特性。由于过程控制仪表的特性是可以人为改变的，以适应不同被控过程的需要，因此，系统控制品质的优劣，主要取决于对生产工艺过程的了解和建立被控过程的数学模型。
　　2.1.1　建立被控过程数学模型的目的
归纳起来，建立被控过程数学模型的目的主要有下列几点：
1.　设计过程控制系统和整定调节器的参数
在设计过程控制系统时，选择控制通道，确定控制方案，分析质量指标，探讨最佳工况以及调节器参数的最佳整定值等，均以被控过程的数学模型为重要依据。尤其是实现生产过程的最优控制，若没有充分掌握被控过程的数学模型，就无法实现最优设计。
2.　指导生产工艺及其设备的设计
通过对生产工艺及其设备的数学模型的分析和仿真，可以确定有关因素对整个被控过程特性的影响，从而指导生产工艺及其设备的设计。
　 3.　对被控过程进行仿真研究
　通过对被控过程数学模型进行仿真研究，在计算机上进行分析、计算，可获取代表或逼近真实过程的大量数据，为过程控制系统的设计和调试提供大量所需信息，从而降低设计成本和加快设计进度。
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