過程控制課程教學(xué)大綱

過程控制課程教學(xué)大綱課程中文名稱：過程控制課程英文名稱：ProcessControl課程編號：C1050 應(yīng)開課學(xué)期：6學(xué)時數(shù)：32 學(xué)分?jǐn)?shù)：2適用專業(yè)：自動化（拔尖計劃）課程類型：專業(yè)拓展課/選修先修課程：自動控制理論、電子技術(shù)基礎(chǔ)、計算機控制技術(shù)、現(xiàn)代測試技術(shù)與傳感器一、課程性質(zhì)過程控制主要研究以工業(yè)過程模型為被控對象、模擬控制和數(shù)字控制為控制手段的工業(yè)過程計算機控制系統(tǒng)，主要內(nèi)容包含過程控制系統(tǒng)的組成、建模、基本控制規(guī)律以及整個過程控制系統(tǒng)的設(shè)計等，它是自動化專業(yè)的一門專業(yè)拓展課程。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟練掌握過程對象的建模方法、過程參數(shù)的檢測與變送以及常規(guī)過程控制系統(tǒng)的基本控制方法、復(fù)雜過程控制系統(tǒng)的控制方法等。通過本課程的理論教學(xué)，使學(xué)生能夠根據(jù)生產(chǎn)過程任務(wù)要求，采用適宜的技術(shù)手段對生產(chǎn)過程加以控制。三、支撐的畢業(yè)要求課程對畢業(yè)要求的支撐課程教學(xué)目標(biāo)、達(dá)成途徑和評價依據(jù)等畢業(yè)要求3.掌握工程基礎(chǔ)知識和本專業(yè)的基本理論知識，具有系統(tǒng)的工程實踐學(xué)習(xí)經(jīng)歷；了解本專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢；教學(xué)目標(biāo)：理解和掌握過程控制學(xué)科的發(fā)展概況與發(fā)展趨勢，學(xué)習(xí)過程控制的基礎(chǔ)理論。達(dá)成途徑：通過課堂講解，仿真驗證，課外作業(yè)。評價依據(jù)：學(xué)習(xí)態(tài)度；作業(yè)；課堂提問；期末考試。評價方式：考勤；評估平時作業(yè)與課堂回答問題的正確性與完整性；評價期末考試的得分率。畢業(yè)要求5.掌握基本的創(chuàng)新方法，具有追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識；具有綜合運用理論和技術(shù)手段設(shè)計系統(tǒng)和過程的能力，設(shè)計過程中能夠綜合考慮經(jīng)濟、環(huán)境、法律、安全、健康、倫理等制約因素。教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生能夠創(chuàng)造性地運用過程控制的基本理論和基本方法進(jìn)行過程控制系統(tǒng)的設(shè)計。達(dá)成途徑：學(xué)習(xí)各章基礎(chǔ)理論，在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生過程控制系統(tǒng)的設(shè)計能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識。評價依據(jù)：學(xué)習(xí)態(tài)度；作業(yè)；課堂提問；期末考試。評價方式：考勤；評估平時作業(yè)與課堂回答問題的正確性與完整性；評價期末考試的得分率。四、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時安排和基本要求第一章緒論（2學(xué)時）重點難點：控制系統(tǒng)的組成、控制系統(tǒng)的性能要求（1）了解典型的過程控制問題、過程控制系統(tǒng)的發(fā)展概況。（2）掌握過程控制的組成與性能要求。第二章被控過程特性及其數(shù)學(xué)模型（6學(xué)時）重點難點：過程控制系統(tǒng)的建模（1）理解被控過程特性、被控過程的數(shù)學(xué)模型。（2）掌握解析法建立過程的數(shù)學(xué)模型。（3）掌握實驗辨識法建立過程的數(shù)學(xué)模型。第三章過程參數(shù)的檢測與變送（6學(xué)時）重點難點：溫度、壓力與流量的檢測與變送（1）了解檢測與變送相關(guān)的基本概念。（2）掌握溫度的檢測與變送方法。（3）掌握壓力的檢測與變送方法。（4）掌握流量的檢測與變送方法。（5）了解物位的檢測與變送、智能檢測儀表。第四章執(zhí)行器（2學(xué)時）重點難點：電動執(zhí)行器機構(gòu)（1）執(zhí)行器的工作原理與分類。（2）電動執(zhí)行器、氣動執(zhí)行器。第六章PID控制器設(shè)計及參數(shù)整定（4學(xué)時）重點難點：PID控制原理與參數(shù)整定方法（1）PID控制原理。（2）PID控制參數(shù)的整定方法。（3）DDZ-=3\*ROMANIII型PID控制器。第七章復(fù)雜過程控制系統(tǒng)（6學(xué)時）重點難點：串級控制、前饋控制（1）掌握串級控制系統(tǒng)。（2）掌握前饋控制系統(tǒng)。（3）了解大滯后過程控制。（4）掌握比值控制。（5）掌握選擇性控制。（6）了解分程控制。第八章先進(jìn)過程控制系統(tǒng)（2學(xué)時）重點難點：預(yù)測控制預(yù)測控制第十章計算機過程控制系統(tǒng)（4學(xué)時）重點難點：過程控制系統(tǒng)設(shè)計方法過程控制系統(tǒng)設(shè)計概述。過程控制系統(tǒng)應(yīng)用實例。五、課程的其它教學(xué)環(huán)節(jié)序號教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時數(shù)1仿真（課外完成）題目自擬，針對設(shè)定的控制系統(tǒng)，自行設(shè)計控制算法，進(jìn)行仿真試驗。02平時作業(yè)1、過程控制系統(tǒng)性能評價；2、過程對象的建模；3、PID控制系統(tǒng)設(shè)計；4、復(fù)雜過程控制系統(tǒng)設(shè)計。0六、教學(xué)方法與手段本課程教學(xué)主要采用課堂講授、多媒體教學(xué)、習(xí)題課與作業(yè)等教學(xué)方法與手段。要求教師在授課過程中，應(yīng)用MATLAB等工具。七、推薦教材和教學(xué)參考資源教材：1.郭一楠主編，過程控制系統(tǒng)（第一版），機械工業(yè)出版社，2009參考書：1.潘永湘主編，過程控制與自動化儀表（第二版），機械工業(yè)出版社，2011。2.張紅翠主編，過程控制儀表，化學(xué)工業(yè)出版社