《過程裝備控制工程》教學(xué)大綱

1、<p><b>　　過程裝備控制工程</b></p><p>　　課程名稱：過程裝備控制工程（Process Equipment and Control Engineering）</p><p>　　課程編碼：141061</p><p><b>　　學(xué) 分：3分</b></p><p&

2、gt;　　總 學(xué) 時：48學(xué)時，其中，理論學(xué)時：44學(xué)時；實驗學(xué)時：4學(xué)時</p><p>　　適用專業(yè)：過程裝備與控制工程</p><p>　　先修課程：機械控制工程、微機原理</p><p><b>　　執(zhí) 筆 人：XXX</b></p><p><b>　　審 訂 人：XXX</b></

3、p><p>　　一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)</p><p>　　《過程裝備控制技術(shù)》是一門過程裝備與控制工程專業(yè)的核心專業(yè)課程。本課程的主要任務(wù)是學(xué)習(xí)過程裝備控制基本理論及其應(yīng)用，學(xué)習(xí)計算機控制系統(tǒng)的組成及應(yīng)用的知識；培養(yǎng)分析與設(shè)計過程控制系統(tǒng)的基本能力；培養(yǎng)利用基礎(chǔ)知識進行過程控制系統(tǒng)整定的能力；培養(yǎng)自學(xué)、分析問題和解決問題的能力，以及認真負責(zé)的工作態(tài)度和嚴謹細致的工作作風(fēng)。</p&g

4、t;<p>　　二、理論教學(xué)基本要求</p><p>　　學(xué)生學(xué)完本課程后，應(yīng)達到如下要求：</p><p>　　1．掌握控制系統(tǒng)的基本概念；掌握過程裝備控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識。</p><p>　　2．掌握過程檢測技術(shù)的基本知識和基本方法，能進行實驗數(shù)據(jù)的初步處理，能進行簡單數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計。</p><p>　　3．掌握過程控

5、制裝置的性能與調(diào)節(jié)方法。</p><p>　　4．掌握計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法及提高可靠性的措施，能進行典型計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。</p><p>　　初步了解先進過程控制系統(tǒng)的原理與方法。</p><p>　　三、理論教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時分配</p><p>　　緒 論

6、 （2學(xué)時）</p><p>　　本課程的性質(zhì)和任務(wù)，以及學(xué)習(xí)方法。</p><p>　　第一章 控制系統(tǒng)的基本概念 （2學(xué)時）</p><p><b>　　第一節(jié) 概述；</b></p&g

7、t;<p>　　第二節(jié) 控制系統(tǒng)的組成；</p><p>　　第三節(jié) 控制系統(tǒng)的方框圖；</p><p>　　第四節(jié) 控制系統(tǒng)的分類；</p><p>　　第五節(jié) 控制系統(tǒng)的過渡過程及其性能指標(biāo)。</p><p>　　第二章 過程裝備控制基礎(chǔ)

8、 (8學(xué)時)</p><p>　　本章重點和難點：復(fù)雜控制系統(tǒng)的模型建立</p><p><b>　　被控對象的特性；</b></p><p><b>　　單回路控制系統(tǒng)；</b></p><p><b>　　復(fù)雜控制系統(tǒng)。</b></p><

9、p>　　第三章 過程檢測技術(shù) (10學(xué)時)</p><p><b>　　測量基本知識；</b></p><p><b>　　誤差基本知識；</b></p><p>　　壓力測量；溫度測量；流量測量；液位測量；物質(zhì)成分分

10、析；</p><p><b>　　傳感器概述；</b></p><p>　　計算機輔助測試系統(tǒng)。</p><p>　　第四章 過程控制裝置 (6學(xué)時)</p><p><b>　　變送器；</b>&

11、lt;/p><p><b>　　調(diào)節(jié)器；</b></p><p><b>　　執(zhí)行器。</b></p><p>　　第五章 計算機控制系統(tǒng) (6學(xué)時)</p><p>　　本章重點和難點：計算機控制系統(tǒng)的設(shè)

12、計與實現(xiàn)</p><p><b>　　概述；</b></p><p>　　計算機控制系統(tǒng)的組成及分類；</p><p>　　A/D與D/A轉(zhuǎn)換器；</p><p><b>　　直接數(shù)字控制系統(tǒng)；</b></p><p>　　計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)；</p>

13、<p>　　提高計算機控制系統(tǒng)可靠性的措施；</p><p><b>　　DDC應(yīng)用實例；</b></p><p>　　可編程序控制器機器應(yīng)用。</p><p>　　第六章 典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用方案 (8學(xué)時)</p><p>　　本

14、章重點和難點：爐溫控制系統(tǒng)的計算機控制</p><p>　　熱交換器溫度反饋－靜態(tài)前饋控制系統(tǒng)；</p><p>　　單回路控制系統(tǒng)的應(yīng)用；</p><p>　　計算機數(shù)字控制的典型實例－爐溫控制系統(tǒng)的計算機控制；</p><p>　　流體輸送設(shè)備的控制；</p><p><b>　　反應(yīng)器的控制。</

15、b></p><p>　　第七章 先進過程控制系統(tǒng)簡介 (2學(xué)時)</p><p><b>　　概述；</b></p><p><b>　　自適應(yīng)控制系統(tǒng)；</b></p><p><b>　　推斷

16、控制系統(tǒng)；</b></p><p><b>　　預(yù)測控制系統(tǒng)；</b></p><p><b>　　模糊控制系統(tǒng)；</b></p><p>　　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　四、實驗</b></p><p><b&

17、gt;　　1．實驗?zāi)康呐c任務(wù)</b></p><p>　　培養(yǎng)學(xué)生初步掌握溫度控制和壓力控制的基本方法和調(diào)試技巧；驗證所學(xué)理論、鞏固所學(xué)知識并加深理解；對學(xué)生進行實驗研究的基本訓(xùn)練。</p><p>　　2．實驗教學(xué)基本要求</p><p>　　通過實驗教學(xué)，加深對基礎(chǔ)理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生實驗動手能力。通過實驗課學(xué)生應(yīng)掌握下列基本技能：實驗設(shè)備的操作

18、，儀器、儀表的使用、測量、運算及實驗結(jié)果的分析，寫出實驗報告。</p><p><b>　　3．實驗項目與類型</b></p><p>　　4．實驗教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配</p><p>　　實驗一 換熱器出口溫度串級控制 （2學(xué)時）</p><p

19、><b>　　（1）目的要求</b></p><p>　　通過控制換熱器的冷流體的出口溫度，學(xué)習(xí)如何調(diào)整PID參數(shù)來控制一個系統(tǒng)，要求了解控制原理，熟悉調(diào)整方法。</p><p><b>　?。?）方法原理</b></p><p>　　啟動綜合實驗臺，原理是通過調(diào)整熱流體的流入溫度來控制冷流體的溫度，控制方法是修改P

20、ID參數(shù)。</p><p>　?。?）主要實驗儀器及材料</p><p><b>　　過程裝備綜合實驗臺</b></p><p><b>　　（4）掌握要點</b></p><p>　　調(diào)整溫度時，盡量保持流量恒定；調(diào)整參數(shù)時要盡量緩慢調(diào)整。</p><p><b>

21、;　　（5）實驗內(nèi)容：</b></p><p>　　修改PID參數(shù)來控制換熱器流體出口溫度。</p><p>　　實驗二 離心泵恒壓力控制 （2學(xué)時）</p><p><b>　　（1）目的要求</b></p><p&g

22、t;　　通過控制旁流閥開啟度來控制流體壓力，學(xué)習(xí)如何調(diào)整PID參數(shù)來控制一個系統(tǒng)壓力，要求了解控制原理，熟悉調(diào)整方法。</p><p><b>　?。?）方法原理</b></p><p>　　離心泵的特性曲線在流量較大時壓力較低，如果一部分流量從旁通閥流走，則壓力將降低，調(diào)整這部分流量就可調(diào)整流體壓力。</p><p>　　（3）主要實驗儀器及

23、材料</p><p>　　過程裝備與控制專業(yè)綜合實驗臺。</p><p><b>　?。?）掌握要點</b></p><p>　　一定等基本穩(wěn)定后再開始測量，否則數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。</p><p><b>　?。?）實驗內(nèi)容：</b></p><p>　　流體壓力測定；控制流體壓力到

24、某個要求的值；測量多組數(shù)據(jù)并進行處理。</p><p><b>　　5．實驗考核辦法</b></p><p>　　實驗操作60%；實驗報告40%?？己顺煽円?0%計入課程總成績。</p><p>　　五、大綱說明 </p><p>　　1．本大綱適用于總學(xué)時參考范圍為48學(xué)時。</p

25、><p>　　2．本課程的課內(nèi)外學(xué)時比為1：2。</p><p>　　3．為適應(yīng)科技的發(fā)展，應(yīng)適當(dāng)補充SIMULINK控制系統(tǒng)仿真內(nèi)容。</p><p><b>　　六、教學(xué)參考書</b></p><p>　?。?］王毅主．過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用［M］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001年．</p><p&g

26、t;　　［2］于海生．微型機控制技術(shù)［M］．北京：清華大學(xué)出版社，1999年．</p><p>　?。?］黃一夫．微型機控制技術(shù)［M］．北京：機械工業(yè)出版社，1999年．</p><p>　?。?］KAUL J. ASTROM．計算機控制系統(tǒng)－理論與設(shè)計（第三版）［M］．北京：清華大學(xué)出版社，2002年．</p><p>　?。?］宋樹波．過程裝備與控制工程專業(yè)實驗