目录

●第1章 绪论1
1.1 船舶过程控制系统的组成及特点1
1.2 船舶过程控制的发展概况和趋势3
1.3 船舶过程控制的任务和要求8
1.4 过程控制系统的分类及性能指标10
思考题与习题14
第2章 舰船被控过程的智能建模方法16
2.1 被控过程数学模型的作用与要求16
2.1.1 被控过程数学模型的作用16
2.1.2 数学模型的要求16
2.1.3 建立过程数学模型的两个基本方法17
2.2 机理法建模18
2.2.1 单容过程建模18
2.2.2 多容过程建模22
2.3 试验法建模27
2.3.1 响应曲线法27
2.3.2 频域法35
2.3.3 相关统计法37
2.3.4 最小二乘参数估计法44
2.3.5 数据驱动的智能建模方法50
思考题与习题60
第3章 舰船智能过程参数检测仪表63
3.1 温度智能检测仪表63
3.1.1 温度检测仪表的分类及其测温范围63
3.1.2 热电偶64
3.1.3 热电阻71
3.1.4 智能温度变送器73
3.1.5 温度仪表的工程应用与选型原则76
3.2 智能压力检测仪表78
3.2.1 压力的概念及检测方法78
3.2.2 弹性式压力计79
3.2.3 电气式压力计81
3.2.4 工业用压力表的选用与安装88
3.3 智能流量检测仪表89
3.3.1 流量的基本概念及检测方法89
3.3.2 速度式流量计90
3.3.3 容积式流量计97
3.3.4 智能流量计98
3.4 物位检测及变送99
3.4.1 物位的概念及检测方法99
3.4.2 物位测量及仪表100
3.5 舰船检测仪表的检测与校验105
思考题与习题106
第4章 智能执行器108
4.1 概述108
4.2 气动调节阀109
4.2.1 气动调节阀的结构与类型109
4.2.2 调节阀结构特性和流量特性111
4.2.3 气动调节阀选型121
4.2.4 电/气转换器124
4.2.5 阀门定位器125
4.2.6 电/气阀门定位器126
4.3 电动调节阀127
4.4 智能调节阀127
4.5 舰船过程控制系统设计中的调节阀选型129
思考题与习题131
第5章 智能控制仪表133
5.1 概述133
5.2 比例积分微分控制及调节过程134
5.2.1 比例控制134
5.2.2 比例积分控制136
5.2.3 比例积分微分控制141
5.3 数字式控制器145
5.3.1 数字调节器软硬件构成145
5.3.2 数字PID控制算法147
5.4 智能控制器153
5.4.1 智能控制算法153
5.4.2 智能控制器应用实例154
思考题与习题155
第6章 舰船单回路控制系统设计158
6.1 单回路控制系统设计概述158
6.2 单回路控制系统方案设计161
6.2.1 选择被控参数和控制参数161
6.2.2 系统设计中的测量变送问题168
6.2.3 调节阀(执行器)的选择171
6.2.4 调节器的选择173
6.3 调节器参数整定176
6.4 舰船单回路控制系统设计应用举例185
思考题与习题188
第7章 高级过程控制系统设计192
7.1 串级控制系统192
7.1.1 串级控制系统的结构与工作原理192
7.1.2 串级控制系统的分析194
7.1.3 串级控制系统的设计200
7.1.4 串级控制系统调节器参数整定203
7.1.5 串级控制系统的工业应用205
7.2 前馈控制系统207
7.2.1 前馈控制系统的结构形式209
7.2.2 前馈控制系统的工程整定219
7.2.3 前馈控制系统的工业应用221
7.3 非线性增益补偿控制系统224
7.4 比值控制系统227
7.4.1 比值控制系统的类型227
7.4.2 比值控制系统的设计与参数整定229
7.5 均匀控制系统234
7.5.1 均匀控制的目的和要求234
7.5.2 均匀控制系统的设计236
7.6 分程控制系统237
7.6.1 分程控制原理及类型237
7.6.2 分程控制系统的设计及工业应用239
7.7 选择性控制系统242
7.7.1 选择性控制系统的类型242
7.7.2 选择性控制系统的设计及工业应用244
思考题与习题245
第8章 船舶机舱过程控制系统252
8.1 船舶蒸汽锅炉过程控制系统252
8.1.1 船舶锅炉水位的控制系统252
8.1.2 船舶锅炉蒸汽压力的控制系统255
8.2 船舶冷却水温度控制系统263
8.2.1 冷却水温度控制系统主要环节数字模型的建立263
8.2.2 冷却水温度控制系统的组成及基本工作原理266
8.3 燃油黏度控制系统267
8.3.1 燃油黏度控制系统主要环节数学模型的建立268
8.3.2 燃油供油单元自动控制系统的结构组成及基本工作原理271
8.3.3 燃油黏度控制器273
8.4 船舶机舱监视报警系统274
8.4.1 参数类型及特点274
8.4.2 监测方式274
思考题与习题280
第9章 船舶核动力装置过程控制系统281
9.1 概述281
9.1.1 船用核动力装置控制系统的组成和结构281
9.1.2 船用核动力装置控制系统的任务和要求284
9.1.3 核动力装置过程控制组成286
9.2 一回路平均温度控制287
9.3 稳压器压力和水位控制系统290
9.3.1 稳压器概述291
9.3.2 稳压器压力控制系统291
9.3.3 稳压器水位控制系统295
9.4 蒸汽发生器水位控制299
9.4.1 蒸汽发生器动力学模型与水位模型299
9.4.2 船用蒸汽发生器水位控制系统306
思考题与习题310
第10章 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路智能控制技术311
10.1 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路系统的结构组成及运行原理311
10.2 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路系统介绍312
10.2.1 增压锅炉312
10.2.2 除氧器313
10.2.3 冷凝器314
10.2.4 废汽总管315
10.3 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路无模型参数自整定控制方法316
10.4 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路自抗扰控制技术323
10.4.1 ADRC工作原理323
10.4.2 自抗扰控制设计328
10.5 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路模型预测控制技术332
10.5.1 汽/水回路模型预测控制方法333
10.5.2 汽/水回路控制结构336
10.5.3 汽/水回路模型预测控制方法试验338
思考题与习题340
参考文献341