很多年前，在與友人網(wǎng)上的互動(dòng)中，隨手寫下了一點(diǎn)對(duì)自控的感悟，后來擴(kuò)充成《自動(dòng)控制的故事》系列，以晨楓的名字貼在網(wǎng)上，據(jù)說流傳甚廣。多年后，《自動(dòng)控制的故事》擴(kuò)充成《大話自動(dòng)化:從蒸汽機(jī)到人工智能》（以下簡(jiǎn)稱《大話自動(dòng)化》）�！洞笤捵詣�(dòng)化》的本意是科普自動(dòng)化有關(guān)的知識(shí)，也想在自控人中博取會(huì)意的一笑，所以刻意避免一切過于數(shù)學(xué)化的描述。問題是，控制理論在本質(zhì)上是應(yīng)用數(shù)學(xué)的一個(gè)分支，所以當(dāng)討論深入到一定程度時(shí)，必然繞不開數(shù)學(xué)。與此同時(shí)，控制應(yīng)用在很多地方又跳出了數(shù)學(xué)境界。
數(shù)學(xué)思維是將復(fù)雜的事物純凈化、抽象化，從中提取一般規(guī)律，最終成為普適的工具。純凈化可以歸結(jié)為某些簡(jiǎn)化的假定，抽象化則超越問題的具體形態(tài)、尺度和變型，抽取深層的本質(zhì)。這是非常有用的解決問題的科學(xué)方法，但不是唯一的解決問題的方法。
工程思維是反過來的，需要解決的是現(xiàn)實(shí)世界的具體問題，自帶復(fù)雜性和多變性，普遍性和代表性也經(jīng)常只存在于具體領(lǐng)域之中。有現(xiàn)成的理論工具，當(dāng)然要遵循“拿來主義”。沒有的話，創(chuàng)造工具也要解決問題，哪怕工具不具備理論上的嚴(yán)謹(jǐn)和普遍適用性，甚至可以不排除“運(yùn)用之妙，存乎一心”。
控制工程就具有這樣的特點(diǎn)。
還在大學(xué)的時(shí)候，有控制理論和控制工程兩門課，當(dāng)年就被控制工程里思維的火花迷住了。后來讀碩、讀博，在控制理論方面繼續(xù)深造，但始終希望在控制工程方面也有成長(zhǎng)。這個(gè)愿望在工作中實(shí)現(xiàn)了，30多年的實(shí)戰(zhàn)在多個(gè)層次零距離見證了自控之美，并有幸貢獻(xiàn)了幾顆小小的火花。
在寫就《大話自動(dòng)化》之后，意猶未盡�！洞笤捵詣�(dòng)化》不僅刻意回避數(shù)學(xué)，也盡量避免過于具體深入的技術(shù)細(xì)節(jié)。但自控之美只能用朦朧詩展現(xiàn)是不夠的，于是萌生再寫《控制之道：過程控制的理論與實(shí)踐》的念頭。
本書分六部分。第一部分簡(jiǎn)述基本的反饋，動(dòng)態(tài)系統(tǒng)和穩(wěn)定性分析，在介紹根軌跡方法的時(shí)候，重點(diǎn)在于零極點(diǎn)對(duì)穩(wěn)定性的作用，為后續(xù)的PID控制和回路穩(wěn)定性分析做鋪墊。
第二部分介紹單回路PID控制，從比例、積分、微分特性和參數(shù)整定的深入討論開始，展開到余差、純滯后、信號(hào)噪聲等特殊問題。在簡(jiǎn)單PID的基礎(chǔ)上，對(duì)雙增益、廣義變?cè)鲆�、積分分離等PID變型及其特點(diǎn)進(jìn)行介紹。最后討論了正反作用、積分飽和、無擾動(dòng)切換、初始化、輸入輸出特性等實(shí)際PID問題。
第三部分討論多回路的復(fù)雜PID控制，如串級(jí)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、閥位控制等，重點(diǎn)在于思路和具體應(yīng)用。
第四部分的重點(diǎn)是化工過程單元設(shè)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，如換熱器控制、鍋爐和加熱爐控制、泵與壓縮機(jī)控制、精餾塔控制、反應(yīng)器控制等。
第五部分從多變量和最優(yōu)控制入手，介紹模型預(yù)估控制，包括基本推導(dǎo)、參數(shù)整定和與PID的關(guān)系，以及實(shí)施中的具體問題。
第六部分介紹控制系統(tǒng)故障及異常的解決與預(yù)防，并對(duì)人工智能的作用進(jìn)行討論。
過程控制是個(gè)五彩繽紛和與時(shí)俱進(jìn)的世界，個(gè)人只能管中窺豹。本書力圖成為過程控制方面的有用工具，但錯(cuò)誤和缺失在所難免，還請(qǐng)老師、同學(xué)和同行們批評(píng)指正。

周風(fēng)晞（筆名晨楓）