控制之道：製程控制的理論與實務

本書分六部分。
第一部分簡述基本的動態系統和穩定性分析，在介紹根軌跡方法的時候，
重點在於零極點對穩定性的作用，為後續的PID控制與迴路穩定性分析做鋪墊。
第二部分介紹單迴路PID控制，從比例、積分、微分特性與參數整定的深入討論開始，展開到餘差、純滯後、訊號雜訊等特殊問題。
在簡單PID的基礎上，介紹雙增益、廣義變增益、積分分離等PID變型及其特性。
最後討論了正反作用、積分飽和、無擾動切換、初始化、輸入輸出特性等實際PID問題。
第三部分討論多迴路的複雜PID控制，如串列級控制、前饋控制、
分程控制、比值控制、選擇性控制、閥位控制、雙自由度控制等，重點在於想法與具體應用。
第四部分的重點是化學製程單元設備控制。
從單元操作的特性和控制要求開始，介紹典型控制方案，
如熱交換器控制、鍋爐和加熱爐控制、泵浦和壓縮機控制、精餾塔控制、反應器控制等。
第五部分從多變量和最優控制著手，介紹模型預估控制，包括基本推導、參數整定和與PID的關係，以及實施中的特定問題。
第六部分介紹控制系統故障及異常的診斷與處理，並對人工智慧的角色進行討論。

序
引言
回饋，動態與穩定性
回授與動態
動態系統的穩定
單迴路PID控制
開關控制
基本PID控制
PID的形式與開環響應
PID的閉迴路響應
PID的數位化
控制餘差問題
PID參數的性質
比例增益kp的性質
積分時間Ti的性質
微分時間Td的性質
PID參數的整定
Ziegler-Nichols法
Cohen-Coon法
自動整定和迴路性能評估的問題
經驗法和常見過程的初始PID參數
測量噪聲和濾波問題
過程純滯後問題
PID的變型
雙增益PID
誤差平方PID
廣義變增益PID
積分分離PID
實際PID的其他考量
正反作用
無擾動切換，測量值追蹤與初始化
積分飽和
設定值爬坡
輸入特性與輸出特性
複雜PID控制
串級控制
前饋控制
分程控制
比值控制
選擇性控制
雙自由度控制
閥位控制
均勻控制和解耦控制
推斷控制
對數PID控制
單元設備控制
熱交換器控制
熱交換器概述 熱交換器
的溫度控制
帶相變的熱交換器控制
熱交換器溫度的混合控制
鍋爐與加熱爐控制
汽包液位控制
汽包壓力控制
燃燒與空燃比控制
交叉極限控制
幫浦與壓縮機控制
正排量幫浦的控制 離心幫
浦的控制
壓縮機的防喘振控制
精餾塔控制
精餾塔概述
直接與間接材料平衡控制
塔壓控制
精餾塔的前饋控制
反應器控制
連續攪拌釜反應器的控制
管式反應器的控制
流化床反應器的控制
模型預估控制
多變量控制的挑戰與機會
基本模型預估控制
實際模型預估控制
模型預估控制的參數計算
「滑動漏斗」整定方法
反向響應問題
積分過程的處理
模型預估控制與PID的關係及其他問題
平行設備的偏壓
軟體緩衝層的問題
故障的解決與預防
儀電故障
DCS故障
先進控制軟體故障
控制演算法故障
製程變遷與異常導致的控制系統工作不正常
人的因素
人工智慧時代的過程控制
後記
附錄過程控制常用術語英漢對照