《冶金工业过程系统识别》实验教学大纲

1、冶金工业过程系统识别实验教学大纲课程代码：ELEA1049课程名称：冶金工业过程系统识别英文名称：The Systematic Identificationof Metallurgy Industrial Proces 实验室名称：机械工程实验室课程学时：27实验学时：7一、本课程实验教学目的与要求通过实验要求学生掌握哪些基本实验原理、实验方法、实验操作技能，应标明各实验类型和比例，以往所要达到的教学目标。（约300字）系统辨识是现代控制理沦的一个分支。在现代控制领域中，控制理论阐述控制设计的准则。状态估计给出系统运行的状态，而系统辨识则是建立数学模型的依据，三者相辅相成、缺一不可。冶金工业是

2、现代工业的基础工业，近些年来冶金工业发展尤为迅速。在冶金过程中有效的控制是产品质量保证，为了有效地控制需要掌握冶金过程的数学模型，获得冶金过程的数学模型的主要手段是系统辨识。本课程主要介绍系统辨识的些基本概念、建模途径、基本方法，并以冶金过程为主要对象介绍辨识内容与步骤。使学生通过对本课程的学习，掌握通过实验数据辨识一个实际系统数学模型的基本方法，为毕业设计和今后的工作奠定专业基础。紧密结合课程的实验通过模拟工业生产过程，使学生可以在实验装置上实现对冶金工业过程中最重要的物理模拟量例如液位、压力、流量、温度等热工参数的计算机数据采集，并对相应系统进行系统辨识与建模。该实验可以培养学生的独立操作

3、、独立分析问题和解决问题的能力。由于控制对象全部来自工业现场，使学生对于冶金工业生产过程的自动控制系统有更直观更真实的认识，使学生掌握实际冶金工业过程对象特性的测试方法与系统辨识和建模方法。掌握一阶液位、温度以及流量对象特性曲线的实验测量方法；了解单回路控制系统的构成，掌握用阶跃响应曲线法来实现辨识控制系统数学模型的特性参数；掌握控制系统的基本概念、结构组成和特点。二、主要仪器设备及现有台套数 1、TKJ-2型 高级过程控制系统装置 2套；2、TKJ-2F型 高级过程控制系统装置1套。三、实验课程内容和学时分配序号实验项目名称目的、要求实验内容学时分配实验类型每组人数必开、选开1单容水箱特性的

4、测试与传递函数辨识1.掌握单容水箱的阶跃响应的测试方法，并记录相应液位的响应曲线。2.根据实验得到的液位阶跃响应曲线，用相关的方法确定被测对象的特征参数T和传递函数。1. 进行单容水箱阶跃响应测试，并记录相应液位的响应曲线。2. 根据实验得到液位阶跃响应曲线，确定被测对象的特征参数，得到传递函数。4综合性6必开2锅炉系统辨识与建模实验1.了解锅炉温度特性测试系统的组成。2.掌握了解锅炉温度特性的测试方法。1. 进行锅炉内胆水温的响应测试，记录时间常数等相关参数。2. 调节控制器的输出百分比，记录锅炉中水温的变化过程。3综合性6必开3滞后水箱系统辨识与建模实验1.了解滞后水箱温度特性系统的组成。2.掌握滞后温度特性的测试方法。1.进行滞后水箱特性测试实验。2.调节控制器的输出百分比，实时记录锅炉中水温的变化过程。2综合性6选开四、考核方式1、实验报告：（1）按照实验目的、实验设备、实验原理、实验内容与步骤、实验结果的顺序写好实验报告。（2）记录实时测得的数据，并作出相应曲线，进行比较。2、考核方式（1）课程实验的考核方式（2）课程实验考核成绩的确定，课程实验成绩占课程总成绩的比例等（3）实验过程考核：根据预习报告、实验操作及实验结果给出成绩，占50%；（4）实验报告成绩：占50%。五、实验教材、参考书1、教材：编者.