过程控制工程实验教学大纲VIP专享VIP免费

课程编号：0701103课程名称：化工过程控制工程总学时：48Process-ControlEngineer总学分：3课程性质：本课程是生产过程自动化专业的一门重要的专业课。开设学期学时分配：第七学期,48学时适用专业及层次：自动化、测控技术等工科本、专科先行、后继课程情况：先行课《化工原理》、《控制原理》、《自动控制装置》后继课无紧密相关课程参考书：《化工过程控制工程》祝和运浙江大学《过程控制工程》蒋尉孙华东理工大学《过程控制》金以慧清华大学出版社《CONTROLSYSTEMDESIGN》GrahamC.Goodwm清华大学出版社一、课程的目的与要求：本课程是自动化专业的一门重要的专业课通过学习使学生能够运用控制理论，结合工艺过程机理和控制装置(仪表和计算机)的硬件与软件知识，进行生产过程控制系统的分析、设计、运行和开发工作。使学生在科研能力、设计能力和工程实际处理能力等方面受到初步而严格的训练。使学生掌握化工过程控制的基本分析方法、设计方法和研究方法，具有独立的分析问题和解决问题的能力。同时，本课程不仅担负着培养过程控制工程师的基本训练任务，而且为新技术的开发和应用打下必要的工程理论基础。二、课程内容及学时分配：上篇过程控制系统第一章简单控制系统（12学时）（一）单回路系统的结构组成及控制指标单回路系统的典型结构，单回路系统的控制指标。（二）过程特性与动态模型建立过程特性的类型，K、T、τ对控制指标的影响，过程动态机理模型的列写方法过程动态机理模型建立的辨识方法。（三）测量、变送装置对控制系统的影响及选择测量信号性能，测量信号传送滞后影响与克服。（四）调节阀的选用气动调节阀的结构，调节阀的流量系数，调节阀的流量特性，气动调节阀的选型。（五）连续P、I、D控制及其调节过程基本概念，比例调节，积分调节，比例积分调节，比例积分微分调节。（六）单回路系统的投运和整定控制系统的投运，控制系统的工程整定方法。本章应着重讲、并使学生掌握组成单回路控制系统的四个环节的特性参数对控制质量的影响及其设计原则。为培养学生的自学能力，调节器调节规律对调节质量的影响及选择可让学生自学。单回路控制系统调节器的参数整定及投运可以在实验中解决，以培养学生的动手实践能力。第二章复杂控制系统(16学时)（一）串级控制系统串级控制系统的基本原理及结构，串级控制系统的特点分析，串级控制系统设计和实施中的几个问题（二）均匀控制系统均匀控制系统的基本原理及结构，均匀控制系统的控制方案，均匀控制系统的理论分析。（三）比值控制系统比值控制系统的基本原理及结构，比值系数的计算，比值控制方案的实施，比值控制系统的投运及整定，比值控制系统的其他问题。（四）前馈控制系统前馈控制系统的基本原理及结构，前馈控制规律的实施，前馈控制系统的应用，前馈控制系统的参数整定（五）选择控制系统选择性控制系统的基本原理及结构，选择性控制系统的类型及应用，选择性控制系统的设计，积分饱和的产生及其防止。（六）分程及阀位控制系统分程控制系统的基本原理及结构，分程控制系统的应用场合，分程系统的工程应用，阀位控制系统的应用，阀位控制系统的设计及整定。通过本章学习培养学生对复杂控制系统的分析、设计能力，使学生具有对复杂控制系统的方案实施，系统的投运及参数整定的实践能力。第三章新型控制系统（*2学时选学）（一）纯滞后补偿控制系统纯滞后补偿原理，纯滞后补偿控制的效果，史密斯补偿的实现。（二）按计算指标及推断控制系统按计算指标的控制系统，推断控制系统。（三）解耦控制系统解耦控制系统，关联系统解耦条件，解耦控制应用实例。（四）按Z变换设计的控制系统最小拍控制算法，大林（Dahlin）控制算法，采样控制系统。（五）预测控制系统模型算法控制（MAC），动态矩阵控制。本章要求学生了解高级控制系统的一些基本知识。可选学。第四章非线性控制系统（*2学时选学）（一）线性过程的非线性控制液位的非线性控制，线性过程的其他非线性控制。（二）非线性过程的非线性控制PH控制过程的非线性控制，反应器的非线性控制（三）位式控制位式控制的改进及其发展，Bang-Bang控制。本章要求学生了...