前言

本书自2009年5月初版、2013年1月第2版、2017年4月第3版以来，得到了广大读者的关心和支持，被国内多所大学选为教材。本次修订在保持前3版系统、实用、易读的特点和基本框架的基础上，不仅在书中按知识点增加了教学视频，而且在书外也提供了配套的教学网站。另外，结合作者在清华大学出版社已出版的《过程控制实验教程》，最大限度地满足了教师教学和学生学习需要，符合立体化的教材建设思路。同时本次修订也符合自动化专业培养目标，反映自动化专业教育改革方向，满足自动化专业和针对多学科交叉背景学生的教学需求，符合学校推进高等教育国家级一流本科课程“双万计划”建设和实现特色化发展的需要。

本书对当前在工业生产过程中广泛应用或应用较为成熟的常规控制系统和控制方案进行重点阐述，对计算机过程控制系统和先进控制方法进行简单介绍。因为随着生产过程控制技术的迅速发展，它们已自成体系，大多数的高等院校也已就计算机控制系统和先进控制理论等内容分别开设了课程。

本书系统地论述了：

（1）过程控制系统的要求、组成、性能指标和发展；

（2）被控工业过程的数学模型及其获取方法，包括对象数学模型动态特性的基本描述形式及其获取方法；

（3）执行器的种类、选型和计算；

（4）PID控制器控制规律的原理、分析与选型，包括模拟PID控制器和数字PID控制器的选型和参数整定；

（5）简单控制系统的基本概念、分析和设计，包括被控变量与控制变量的选择，控制器和测量变送器的选型，控制器参数整定的常用方法与控制系统投运；

（6）串级控制系统的结构组成、工作原理和方案设计，包括主、副被控变量和操作变量的选择、主回路和副回路的设计及主控制器和副控制器的选择，常用的串级控制系统的参数整定方法；

（7）补偿控制系统的原理和前馈控制的几种结构形式，包括静态前馈控制、动态前馈控制、复合前馈控制等各种前馈控制系统的设计，前馈补偿器的设计与实现，常用的工程整定方法，以及大迟延生产过程的概念，常规仪表控制方案的实现，补偿控制方案的设计与实现；

（8）比值控制系统、均匀控制系统、分程控制系统、选择性控制系统的基本概念，系统设计与实现和参数整定；

（9）解耦控制系统，包括多变量系统的分析（相对增益的概念与计算、耦合系统中的变量匹配）、控制器参数整定和常用的解耦控制系统设计方法等；

（10）计算机过程控制系统的组成与类型和常用先进控制策略的简单介绍；

（11）火力发电厂锅炉设备的控制。

本书取材先进、实用，讲解深入浅出，各章均有用MATLAB/Simulink编写的仿真及应用实例，强调了理论与实际相结合。

本书由杨丽娟、李国勇和阎高伟担任主编，由卫明社、王芳和崔亚峰担任副主编。全书共包含11章，其中第1章由阎高伟编写；第2～4章由李国勇编写；第5章由成慧翔编写；第6章由王芳编写；第7～9章由杨丽娟编写；第10章由崔亚峰编写；第11章由卫明社编写。全书由李国勇教授统稿，何小刚教授主审，并提出了许多宝贵的意见和建议，在此深表谢意。此外，还要感谢责任编辑牛平月女士为本书的出版所付出的辛勤工作。

本书适用学时数为40～56（2.5～3.5学分），章节编排具有相对独立性，使教师与学生便于取舍，也便于不同层次院校的不同专业选用，以适应不同教学学时的需要。

本书为读者提供配套的教学视频，并在每章末增加了习题解答外，读者可在相应的知识点或习题处用手机扫码观看。

本书提供配套的电子课件，可登录华信教育资源网：www.hxedu.com.cn，注册后免费下载。

本书提供的配套教学网站可联系本书责任编辑（邮箱niupy@phei.com.cn）获取。

由于编者水平有限，错误和不妥之处在所难免，敬请读者批证指正。

编　者