《過程自動化及儀表（非自動化專業適用第三版）/普通高等教育“十一五”國家級規劃教材》以自動控制系統為主體，輔以各種自動化儀表和控制裝置，深入淺出地敘述了生產過程有關變量的測量方法及應用特點，自動控制系統的組成和簡單、復雜、先進控制系統，以及在設計、運行中與工藝過程有關知識要點，最后介紹了典型工業生產過程：流體輸送設備、傳熱設備、鍋爐設備、精餾塔、反應器、窯爐、生化過程、冶金過程、造紙過程等的控制。
《過程自動化及儀表（非自動化專業適用 第三版）/普通高等教育“十一五”國家級規劃教材》可作為高等學校非自動化專業（工藝類專業）自動化儀表課程教材，亦可供生產過程工藝技術人員參考。
孫自強，華東理工大學，自動化系主任，教授，從事自動化和測控儀表裝置教學和科研工作。
教學方面，開設《化工自動化及儀表》、《智能化儀表》、《自動化概論》等課程。負責國家特色專業----自動化專業建設，負責《測控技術與儀器儀表概論》的課程建設。曾獲上海市教學成果一等獎、二等獎各一次，上海市育才獎、上海化學工業區理工教學獎。
科研方面，主持或參加多個項目，包括國家863項目、國家自然科學基金項目等，以及橫向科研合作項目。內容涉及過程建模、優化和控制，新型檢測技術，智能化儀表開發等。近年來已經發表論文50余篇，獲兩項上海市科技成果獎三等獎。
1 自動控制系統概述
1.1 自動化及儀表發展狀況
1.2 自動控制系統
1.2.1 自動控制系統
1.2.2 閉環控制與開環控制
1.2.3 自動控制系統的組成及方框圖
1.2.4 自動控制系統的分類
1.3 自動控制系統的過渡過程及品質指標
1.3.1 靜態與動態
1.3.2 自動控制系統的過渡過程
1.3.3 自動控制系統的品質指標
思考題與習題1
2過程特性
2.1 過程特性的類型
2.2 過程的數學描述
2.3 過程特性的一般分析
2.3.1 放大系數K
2.3.2 時間常數T
2.3.3 純滯后τ
2.4 過程特性參數的實驗測定方法
思考題與習題2
3 檢測變送
3.1 概述
3.1.1 測量誤差
3.1.2 儀表性能指標
3.2 溫度檢測
3.2.1 溫度檢測方法
3.2.2 熱電偶
3.2.3 熱電阻
3.2.4 熱電偶、熱電阻的選用
3.3 流量檢測
3.3.1 流量檢測的主要方法
3.3.2 速度式流量計
3.3.3 容積式流量計
3.3.4 質量流量計
3.3.5 流量儀表的選用
3.4 壓力檢測
3.4.1 壓力單位和壓力檢測方法
3.4.2 常用壓力檢測儀表
3.4.3 壓力表的選用
3.5 物位檢測
3.5.1 物位檢測方法
3.5.2 常用物位檢測儀表
3.5.3 物位檢測儀表的選用
3.6 成分和物性參數檢測
3.6.1 成分和物性參數檢測方法
3.6.2 成分、物性檢測的靜態特性
3.6.3 成分、物性檢測的動態特性
3.7 其他變量檢測
3.7.1 位移量檢測
3.7.2 轉速檢測
3.7.3 振動檢測
3.7.4 厚度檢測
3.7.5 火焰檢測
3.7.6 重量檢測
3.8 變送器
3.8.1 變送器量程遷移和零點遷移
3.8.2 溫度變送器
3.8.3 差壓變送器
3.8.4 智能變送器
3.9 現代傳感器技術的發展
思考題與習題3
4 顯示儀表
4.1 模擬式顯示儀表
4.1.1 電子電位差計
4.1.2 電子自動平衡電橋
4.2 數字式顯示儀表
4.2.1 數顯儀表的分類
4.2.2 數顯儀表的主要技術指標
4.2.3 數顯儀表的基本組成
4.3 新型顯示儀表
4.3.1 顯示儀表發展動態
4.3.2 無紙記錄儀
4.3.3 虛擬顯示儀表
思考題與習題4
5 執行器
5.1 執行機構
5.1.1 氣動執行機構
5.1.2 電動執行機構
5.2 控制閥
5.2.1 控制閥結構
5.2.2 控制閥類型
5.3 氣動薄膜控制閥的流量特性
5.3.1 理想流量特性
5.3.2 工作流量特性
5.3.3 動態特性
5.4 控制閥口徑的確定
5.4.1 控制閥流量系數KV的計算
5.4.2 控制閥口徑的確定
5.5 閥門定位器
5.5.1 電氣閥門定位器
5.5.2 閥門定位器作用
5.6 氣動薄膜控制閥的選用
5.6.1 控制閥結構形式及材質的選擇
5.6.2 控制閥流量特性的選擇
5.6.3 氣動薄膜控制閥的安裝使用
5.7 智能控制閥
思考題與習題5
6 控制器
6.1 控制器概述
6.2 控制器的基本控制規律
6.2.1 連續PID控制算法
6.2.2 離散PID控制算法
6.3 模擬式控制器
6.3.1 模擬式控制器基本結構
6.3.2 DDZⅢ型電動單元控制器
6.4 數字式控制器
6.4.1 數字式控制器主要特點
6.4.2 數字式控制器的基本構成
6.4.3 YS1700控制器
6.5 可編程序控制器
6.5.1 可編程序控制器概述
6.5.2 可編程序控制器的工作原理
6.5.3 可編程序控制器的編程
6.5.4 可編程序控制器系統應用示例
6.6 集散控制系統
6.6.1 集散控制系統發展概況
6.6.2 集散控制系統特點
6.6.3 集散控制系統的硬件和軟件
6.6.4 TPS系統簡介
6.6.5 TPS系統應用舉例
6.7 現場總線控制系統
6.7.1 現場總線系統的特點
6.7.2 現場總線系統的發展
6.7.3 基金會現場總線
6.7.4 現場總線控制系統的應用
思考題與習題6
7 簡單控制系統
7.1 控制系統的組成
7.2 簡單控制系統的設計
7.2.1 控制系統設計概述
7.2.2 被控變量的選擇
7.2.3 操縱變量的選擇
7.2.4 控制規律及控制器作用方向的選擇
7.2.5 執行器（氣動薄膜控制閥）的選擇
7.3 簡單控制系統的參數整定
7.3.1 經驗整定法
7.3.2 臨界比例度法
7.3.3 衰減曲線法
7.4 控制系統的投運
7.5 簡單控制系統設計案例
思考題與習題7
8 復雜控制系統
8.1 串級控制系統
8.1.1 串級控制系統的基本原理和結構
8.1.2 串級控制系統的特點
8.1.3 串級控制系統的設計
8.1.4 串級控制系統控制器參數的整定
8.2 比值控制系統
8.2.1 基本原理和結構
8.2.2 比值系數的計算
8.3 均勻控制系統
8.3.1 均勻控制系統的基本原理和結構
8.3.2 均勻控制系統的控制規律的選擇及參數整定
8.4 前饋控制系統
8.4.1 基本原理
8.4.2 前饋控制的主要結構形式
8.4.3 采用前饋控制系統的條件
8.5 選擇性控制系統
8.6 分程控制系統
8.6.1 不同工況需要不同的控制手段
8.6.2 擴大控制閥的可調范圍
思考題與習題8
9 先進控制技術
9.1 基于模型的預測控制
9.1.1 預測控制的基本原理
9.1.2 預測控制的優良性質
9.1.3 預測控制的應用
9.2 推斷控制
9.3 軟測量技術
9.3.1 機理分析與輔助變量的選擇
9.3.2 數據采集和處理
9.3.3 軟測量模型的建立
9.3.4 軟測量模型的在線校正
9.3.5 軟測量技術工業應用
9.4 雙重控制系統
9.5 純滯后補償控制系統
9.5.1 史密斯預估補償控制
9.5.2 史密斯預估補償控制實施中若干問題
9.6 解耦控制系統
9.6.1 系統的關聯分析
9.6.2 減少與解除耦合途徑
9.7 差拍控制系統
9.7.1 差拍控制系統
9.7.2 達林控制算法
9.7.3 V.E.控制算法
9.8 自適應控制
9.8.1 簡單自適應控制系統
9.8.2 模型參考型自適應控制系統
9.8.3 自校正控制系統
9.9 魯棒控制
9.10 智能控制系統
9.10.1 智能控制簡介
9.10.2 專家系統
9.10.3 模糊邏輯控制
9.10.4 神經網絡控制
9.11 故障檢測診斷和容錯控制
9.11.1 故障檢測和診斷
9.11.2 容錯控制
9.12 綜合自動化系統
9.12.1 綜合自動化的意義
9.12.2 綜合自動化系統的特點
9.12.3 工業生產過程計算機集成控制系統的構成
思考題與習題9
10 生產過程控制
10.1 流體輸送設備的控制
10.1.1 泵的控制
10.1.2 壓縮機的控制
10.1.3 變頻調速器的應用
10.1.4 防喘振控制系統
10.2 傳熱設備的控制
10.2.1 傳熱設備的靜態數學模型
10.2.2 一般傳熱設備的控制
10.2.3 管式加熱爐的控制
10.3 鍋爐設備的控制
10.3.1 鍋爐汽包水位的控制
10.3.2 鍋爐燃燒系統的控制
10.3.3 蒸汽過熱系統的控制
10.4 工業窯爐過程的控制
10.4.1 電熱式工業窯爐控制
10.4.2 燃燒式工業窯爐控制
10.5 精餾塔的控制
10.5.1 精餾塔的控制要求
10.5.2 精餾塔的擾動分析
10.5.3 精餾塔被控變量的選擇
10.5.4 精餾塔的控制
10.5.5 精餾塔的先進控制
10.6 化學反應器的控制
10.6.1 化學反應器的控制要求
10.6.2 化學反應器的基本控制策略
10.6.3 化學反應器的基本控制
10.7 合成氨過程的控制
10.7.1 變換爐的控制
10.7.2 轉化爐水碳比控制
10.7.3 合成塔的控制
10.8 石油化工過程的控制
10.8.1 常減壓過程的控制
10.8.2 催化裂化過程的控制
10.8.3 乙烯生產過程的控制
10.8.4 聚合過程的控制
10.9 生化過程的控制
10.9.1 常用生化過程控制
10.9.2 青霉素發酵過程控制
10.9.3 啤酒發酵過程控制
10.10 造紙過程的控制
10.10.1 紙漿濃度的控制
10.10.2 紙料配漿的比值控制
10.10.3 磨漿機的控制
10.10.4 白水回收控制
10.11 轉爐控制
10.11.1 頂吹供氧控制系統
10.11.2 底吹供氣控制系統
10.11.3 爐口微差壓及煤氣回收控制系統
思考題與習題10
附錄1 自控工程設計字母代號
附錄2 部分熱電偶、熱電阻分度表
參考文獻
新書資訊