《过程控制系统》课程介绍与教学大纲

《过程控制系统》课程简介课程编号：06024012课程名称：过程控制系统/ProcessControlSystem学分：2.5学时：40（课内实验：4上机：课外实践：）适用专业：自动化专业建议修读学期：7开课单位：测控技术与仪器系先修课程：《自动控制原理》《自动检测技术》等考核方式与成绩评定标准：考试，成绩=期末成绩（70%）+平时成绩（30%）教材与主要参考书目：《过程控制系统》（第二版）方康玲主编武汉理工大学出版社2007.2《过程控制工程》，蒋慰孙、俞金寿编著，中国石化出版社，1999《过程控制系统及工程》，翁维勤、周庆海编，化学工业出版社，1996《过程控制工程》，孙洪程等编，高等教育出版社，2006《工业生产过程控制》，何衍庆等编，化学工业出版社，2004内容概述：中文：过程控制和运动控制是自动控制技术的两个重要分支。本课程主要介绍了过程控制的基本概念、组成以及简单过程控制、复杂过程控制系统的基本原理、系统设计技术以及应用技术等。在介绍每一种控制策略的同时，都给出了其在不同实际场合下的具体应用实例。英文：Processcontrolandmotioncontrolarethetwoimportantbranchofautomationcontroltechnology.Thiscoursemainlyintroducethebasicconceptofprocesscontrol,constitutionandthebasicprinciple,systemdesigntechnology,andapplicationtechnologyofprocesscontrol.Atthesametime,concreteexamplesaregiventointroducethedifferentcontrolstrategyappliedinpractice.《过程控制系统》教学大纲课程编号：06024012课程名称：过程控制系统/ProcessControlSystem学分：2.5学时：40(课内实验：4上机：课外实践：)适用专业：自动化专业建议修读学期：7一、课程性质、目的与任务本课程是自动化专业必修课。通过该课程学习，学生能够依据过程控制生产工艺要求选择合适的控制方案，掌握过程控制系统设计中的基本计算及控制系统的参数整定原理、方法和步骤，具有初步设计、投运、调校过程控制系统的能力。培养学生在工'业生产过程控制中的工程系统设计、应用能力以及工程创新能力。二、教学内容、基本要求及学时分配(教学要求：A一熟练掌握；B一掌握；C—了解)课程内容教学要求重点(☆)难点(△)学时安排实验学时上机学时备注第一章概述2过程控制任务与目标、组成与特点、过程控制的进展C第二章过程控制系统建模方法4建模的概念、机理建模法C测试法(时域、频域、统计相关法)B☆△第三章过程控制系统设计4控制系统设计步骤、节流元件选择C调节阀选择B☆△第四章PID调节原理6PID调节原理及特点A☆参数的工程整定B过程对象的特性测试实验2第五章串级系统4系统工作过程及理论分析A☆△串级系统设计及应用A☆课程内容教学要求重点(☆)难点(A)学时安排实验学时上机学时备注串级控制系统的设计实验2第六章特殊控制方法10比值控制系统A☆均匀、分程控制系统B选择控制系统A☆复杂控制系统应用B第七章补偿控制3前馈控制A☆大迟滞过程控制B△第八章关联分析与解耦控制3控制回路关联分析B△解耦控制系统设计A☆△三、建议实验(上机)项目及学时分配.过程对象的特性测试实验2学时.串级控制系统的设计实验2学时四、教学方法与教学手段本课程以课堂教学为主，以实验作为辅助教学。共分8章节讨论过程控制系统的基本理论和基本技术问题。概述部分主要讨论过程控制系统的组成、特点，过程控制装置的技术进展和过程控制策略、算法的进展，使学生对过程控制系统有一个整体认识。在过程控制系统建模一章，重点讨论三种测试法建模的方法,启发学生运用数学知识、信号分理论等解决实际问题。在控制系统设计一章，主要对控制系统设计步骤和节流件计算、调节阀选择进行讨论，以期达到掌握过程控制系统工程设计的基本计算方法。PID调节和串级控制这两章主要介绍运用经典控制理论分析单回路控制系统和串级回路控制系统，掌握控制系统理论分析的方法，同时也重点讨论控制系统的参数整定、系统投运、应用设计，培养学生具有控制工程的基本概念。复杂控制主要讨论各种经典过程控制系统方案的工作过程，通过这一章学习，使学生能够依据系统控制流程图分析控制系统的工作过程，同时初步具有依据不同的工艺要求来选择、设计合适的控制方案。在补偿控制和解耦控制这两章，主要介绍针对大迟滞、多变量耦合等等控制对象，从理论上如何寻求新颖控制方案、调节算法解决诸类问题。五、考核方式与成绩评定标准考试成绩=期末成绩（70%）+平时成绩（30%）六、教材与主要参考书目《过程控制系统》（第二版）方康玲主编武汉理工大学出版社2007.2《过程控制工程》，蒋慰孙、俞金寿编著，中国石化出版社，1999《过程控制系统及工程》，翁维勤、周庆海编，化学工业出版社，1996《过程控制工程》，孙洪程等编，高等教育出版社，2006《工业生产过程控制》，何衍庆等编，化学工