《过程控制系统与实训》选题编写提纲

PAGEPAGE8选题编写提纲(首页)选题名称《过程控制系统与实训》丛书名字数（千）440图数50表数30交稿时间2009年6月读者对象是在化工、能源、医药等领域从事自动化、检测技术、电气控制技术等专业研究生、本科生、专科生及工程技术人员编写目的“过程控制”是自动化学科的一个分支学科，研究的任务是对过程控制系统进行分析与方案设计，以控制系统为主体、控制理论为基础、化学工程与工艺为一翼，自动化仪表及计算机为另一翼，即控制理论在过程控制系统中的应用，包括理论的移植与改造、系统结构研究、控制算法确定、控制系统的实现。“过程控制系统”是自动化类专业学生经过学习多门专业基础课程后一门主干专业课，它是一门与工业生产过程联系十分密切的课程，也是从事工业自动化、电气工程、能源领域、电机及控制、水电工程等领域工作重要的专业技术基础，其内容给工科专业大学生奠定了扎实的工程实践基础。是当今工科大学唯一不可撼动的自动化专业课程。本课程理论与实际相结合较紧密，内容丰富，而且其自动控制理论、计算机技术等、工艺过程的实际工程应用，是初学者来说建立控制工程基础关键课程，是体现自动化专业知识综合应用的课程之一，是学生走向就业岗位最直接的一门课程。所以“过程控制系统”课程对自动化类专业的学生来说是非常重要的。随着教育改革的推进，“过程控制系统”课程的学时数越来越少，内容和要求也越来越多，选课越来越灵活，如何让学生在规定的学时内掌握应有的知识，真正得到过程控制系统的实际工程能力的训练，又如何教好这门课程给教师提出了新的难题。现有的“过程控制系统”类的教材一般内容太多、理论性强等，在教学中使用部分较少，不便于同实训结合起来；而对于职业教育类的教材内容偏浅，深度不够。根据以上问题，我们课程组在多年积累的教学经验基础上，根据人才培养目标的需要，从2003年对该课程进行了多方位的改革与建设，教材建设是第一步，取得了显著的效果，积累了多媒体课件、将实验制作成视频指导片，并编制实训教程等，建立网络化过程控制系统实验室，解决了学生到工厂实习难、做实验时间和老师指导人手少的矛盾，为学生学好这门课程提供了很好的手段。我们与多年从事控制工程的工程师的合作，根据教学实践经验编写《过程控制系统与实训》教材，该教材的编写始终围绕实践能力的训练，融入许多控制工程实际的研究和实践成果，目前市场上还没有此类教材，该教材有很广阔的推广价值。主题及中心思想《过程控制系统与实训》从实际的教学需求出发，根据多年的教学经验和体会，与多年从事控制工程的工程师的合作，融入许多控制工程实际的研究和实践成果，突出工程实践能力的培养，将《过程控制系统与实训》基本内容分四个单元编写：单回路过程控制系统、复杂过程控制系统、典型单元控制系统、过程控制系统实训，分11个主要章节阐述。覆盖了教学大纲内容，涉及过程控制系统的原理、方案设计、实施等内容，适合“过程控制系统”课程的课堂教学、基础实验、综合实训等教学环节，以现代影视制作手段和多媒体技术，制成多媒体课件、实训多媒体指导教程，同时配套的文字实验指导书，内容编写由浅入深，每章开始有内容要点，结束有本章小结，例题，思考题与习题，便于学生自己预习和复习，符合当前的教育教学的指导思想，为不断深入开展开放实验室，提高教学效率，提供了一本实用的教学和专业书籍，目前市场上还没有此类教程，有广阔的推广前景。参考资料著译者出版时间过程控制（第2版）工业生产过程控制过程控制工程工业过程控制工程化工过程控制工程（第2版）过程控制工程（第3版）过程控制工程过程控制技术原理与应用\o"电机与拖动（第2版）(附光盘)"过程控制系统·仪表·装置工业过程先进控制\o"电机学（第四版）"过程控制工程过程控制系统过程控制过程控制系统过程控制工程（第二版）过程控制与Simulink应用过程控制工程实施教程仪表工试题集过程控制系统工程设计过程控制工程设计金以慧主编何衍庆，俞金寿，蒋慰孙编著蔣慰孙，俞金寿编著王树青等编著王骥程，祝和云主编俞金寿，蒋慰孙编著孙洪程，李大宇，翁维勤主编潘立登主编林锦国主编.俞金寿主编

庄兴稼主编齐卫红主编潘立登主编俞金寿，孙自强编著王树青，戴连奎，于玲编著王正林，郭阳宽编著姜秀英等编著朱炳兴，王森主编周庆海，翁维勤合编孙洪程，翁维勤编清华大学出版社，2005年化学工业出版社，2004年烃加工出版社，1988年化学工业出版社,2003年化学工业出版社，1991年电子工业出版社，2007年高等教育出版社，2006年中国电力出版社,2007年东南大学出版社，2001年中国石化出版社，2002年华中理工大学出版社，1993年电子工业出版社，2006年机械工业出版社，2008年机械工业出版社，2009年2月化学工业出版社，2008年电子工业出版社，2006年化学工业出版社，2008年化学工业出版社，2002年化学工业出版社，1996年化学工业出版社，2001年选题编写提纲(各章节详细目录及中心思想)章节目录（列到节）本章详细内容本章字数（千）绪论0.1课程的性质和教学安排0.2过程控制的发展概况0.3过程控制的特点及计算机的作用0.4过程控制的组成及术语0.5过程控制系统的分类0.6控制系统的质量指标小结习题第一篇简单过程控制系统第一章被控过程的数学模型本章知识要点 1.1概述

1.1.2.机理分析法建模1.2.11.2.21.3试验法建模

过程辨识1.3.1.本章小结习题第二章单回路控制系统设计本章知识要点2.1单回路控制系统概述2.2.12.12.12.2被控参数和控制参数的选择2.2.22.3测量环节在系统设计中的考虑2.3.1测量变送环节的作用2.3.2测量性能2.3.3动态特性2.3.4滤波及信号处理2.3.5检测系统举例2.4调节阀2.4.1概述2.4.22.4.3调节阀的流量系数2.4.42.4.5气动调节阀的选型2.5调节器的控制规律与选型2.5.1基本知识2.5.22.5.3比例积分调节（PI调节）2.5.4比例积分微分调节（PID调节）2.5.5调节器的选择2.6单回路控制系统的整定2.6.1现场经验凑试法（经验法）2.6.22.6.32.6.42.6.52.7过程控制系统与Simulink2.2.本章小结习题第二篇复杂过程控制系统第三章串级与比值控制系统本章知识要点3.1串级调节系统概念3.1.1串级控制系统的组成3.1.2串级控制系统的工作过程3.2串级控制系统的分析串级控制系统分析3.3串级控制系统的工业应用3.3.1用于克服对象的纯滞后3.3.23.3.33.3.43.4串级控制系统的设计3.4.1主、副回路的选择3.4.2主、副调节器的选择3.5串级控制系统调节器参数的整定.23.6比值控制系统..3.6.本章小结习题第四章均匀与分程控制系统本章知识要点4.1均匀调节系统4.2分程控制系统.4.24.3阀位控制(VPC)系统4.4.本章小结习题第五章基于补偿原理的控制系统本章知识要点5.1前馈控制基本原理5.15.2前馈控制系统的结构形式5.25.3前馈控制系统的设计5.3.15.3.25.4大滞后补偿控制5.4.3本章小结习题第三篇典型装置的控制系统第六章传热设备控制系统本章知识要点6.1概述..46.2传热设备的静态数学模型.26.3对象的动态数学模型加热炉的控制..4加热炉的前馈锅炉设备的控制..4本章小结习题第七章反应器的控制系统本章知识要点7.1化学反应器的类型7.2表征反应的质量指标7.3催化裂化反应器.27.3.3本章小结习题第八章流体输送设备的控制系统本章知识要点8.1泵的特性8.2离心泵工作点流量控制方案8.3离心压缩机的防喘振控制..48.4压缩机的串并联运行及实例分析.28.4.3本章小结习题第九章精馏塔的控制本章知识要点9.1概述9.1.1对控制系统的要求（控制目的）9.1.2精馏过程独立变量的确定9.2精馏塔的特性9.2.1精馏塔的静态特性9.2.2扰动因素的静态影响关系9.2.3精馏塔的动态特性9.3精馏塔受控变量的选择9.4精馏塔的基本控制方案9.4.1产品质量的开环控制9.4.2按精馏段指标控制9.4.3按提馏段指标的控制方案9.4.4精馏塔的压力控制系统9.5精馏塔的先进控制方案9.5.1内回流控制9.5.2热焓控制9.5.3解耦控制9.5.4前馈控制本章小结习题第四篇过程控制系统实训第十章过程控制系统基础实验本章知识要点单回路控制系统串级控制系统滞后控制系统实验本章小结习题第十一章过程控制系统综合实训本章知识要点11.1自控工程设计基础1.2控制系统案例任务与控制方案设计1.11.3控制系统的仿真分析.311.4控制系统的实施11.4.1基于控制系统设计实施报告本章小结

习题参考文献主要阐述本课程的特点及内容的安排、参考书目、学习的方法；过程控制的发展概况；过程控制的特点及计算机的作用；过程控制的组成及术语；过程控制系统的分类；控制系统的质量指标。本章阐述数学模型的有关概念、过程控制中被控对象的特点、研究并建立数学模型的目的、单输入-单输出过程的常见模型、数学模型的利用方式与要求、有/无自衡能力的概念等。本章是过程控制系统的基础而重要部分，阐述过程控制系统设计的要求、过程控制系统的设计步骤、被控参数和控制参数的选择、控制系统的工程考虑等一般知识，以单回路过程控制系统为例，从测量环节在系统设计中的考虑、调节阀、调节器的控制规律与选型分别阐述，单回路控制系统的整定、过程控制系统与Simulink等本章阐述串级控制系统的组成、串级控制系统的工作过程、串级控制系统的分析、串级控制系统的工业应用、串级控制系统的设计、串级控制系统调节器参数的整定。对比值控制系统的结构组成等也进行了阐述，并与串级控制进行比较。本章对均匀控制方案设计、均匀控制的基本原理、均匀控制参数整定；分程控制的组合形式、分程控制基本原理、分程控制系统的实施进行了较详细的阐述，同简单介绍了阀位控制(VPC)系统计其应用。本章介绍前馈控制基本原理、结构形式、系统的设计；克服纯