《過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用》課程實(shí)施大綱

《過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用》課程實(shí)施大綱

1.教學(xué)理念

本課程力求讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)，能夠較熟練地掌握專業(yè)相關(guān)機(jī)器設(shè)備的基本控

制技術(shù)、控制原理及簡單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

本課程教學(xué)過程中，通過較多的互動，并將互動納入成績考核，督促學(xué)生課

前預(yù)習(xí)和課堂參與的積極性，通過將學(xué)生的主動性調(diào)動起來，挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)的潛

力，提高課堂效果和教學(xué)的真正價(jià)值，提高教學(xué)效果。

2.課程介紹（課程描述）

2.1課程的性質(zhì)

專業(yè)必修核心課程，限選。

2.2課程在學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)中的地位、作用

本課程是一門緊密圍繞專業(yè)（過程、裝備（過程機(jī)器與設(shè)備）、控制（過程

裝備的控制））“一體兩翼”設(shè)置需要的一門核心課程，是培養(yǎng)學(xué)生在掌握過程、

過程裝備的基礎(chǔ)上，掌握相關(guān)過程參數(shù)及其裝備的基本控制，通過課程的學(xué)習(xí)使

學(xué)生系統(tǒng)和全面地理解過程裝備控制技術(shù)基本原理及應(yīng)用方法，了解與本專業(yè)相

關(guān)行業(yè)的設(shè)計(jì)、研究與開發(fā)、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展等方面的安全、健康和環(huán)境

影響，使學(xué)生初步建立起過程裝備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思想，能夠進(jìn)行簡單過程

參數(shù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具備結(jié)合其它知識解決在過程工業(yè)領(lǐng)域中復(fù)雜工程問題的

能力。

2.3課程的歷史與文化傳統(tǒng)

本課程是在1998年我國專業(yè)大調(diào)整背景下，為適應(yīng)原“化工設(shè)備與機(jī)械”

專業(yè)更名為“過程裝備與控制工程”的改革需要而設(shè)置的一門專業(yè)核心課程。該

課程以《自動控制原理》和《化工儀表及自動化》課程為基礎(chǔ)，以典型過程裝備

為對象，重點(diǎn)介紹典型過程參數(shù)的監(jiān)測、控制及其系統(tǒng)設(shè)計(jì)。目前，該課程已修

訂，已修訂到第二版。

2.4課程的前沿及發(fā)展趨勢

1.過程工業(yè)及其裝備實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程智能監(jiān)測和綜合分析。

2.基于大數(shù)據(jù)的過程裝備風(fēng)險(xiǎn)在線預(yù)警。

3.復(fù)雜過程工業(yè)及其裝備的人工智能建模和模式識別。

4.基于大數(shù)據(jù)的大型過程裝備自修復(fù)及監(jiān)控。

5.新型智能傳感器及其應(yīng)用。

6.大型過程裝備物理場非接觸式可視化監(jiān)測及控制。

7.工業(yè)4.0在過程工業(yè)及其裝備生產(chǎn)線的應(yīng)用。

2.5課程與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的關(guān)系

過程工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有非常重要的地位，過程工業(yè)的產(chǎn)值在國民經(jīng)濟(jì)中

占比超過50%。然而，過程工業(yè)流程復(fù)雜、裝備眾多、涉及到較多的安全風(fēng)險(xiǎn),

影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素較多且不易掌控，采用自動控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控不但有利于降

低勞動負(fù)荷、提高生產(chǎn)效率，而且有利于保障產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，有利于提高系統(tǒng)的

綜合安全，能夠有效地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會的健康、和諧發(fā)展。

2.6課程內(nèi)容可能涉及到的倫理與道德問題

本課程學(xué)習(xí)的相關(guān)控制知識，是為了解決過程工業(yè)流程復(fù)雜、裝備眾多、涉

及到較多的安全風(fēng)險(xiǎn)、影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素較多且不易掌控等問題，為人類可持

續(xù)發(fā)展和更好的生活服務(wù)，但如果失去了道德底線，應(yīng)用相關(guān)知識也可能制造事

故甚至災(zāi)難。

任何事物都具有兩面性，作為當(dāng)今的年輕人，世界的未來是屬于你們，需要

你們?nèi)ソㄔO(shè)，你們也是未來世界發(fā)展的受益者，理應(yīng)將所學(xué)知識應(yīng)用到有益于社

會發(fā)展的活動中。

2.7學(xué)習(xí)本課程的必要性

由于過程工業(yè)流程復(fù)雜、裝備眾多、涉及到較多的安全風(fēng)險(xiǎn)、影響產(chǎn)品質(zhì)量

的因素較多且不易掌控，為了降低勞動負(fù)荷、提高生產(chǎn)效率、保障產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、

提高系統(tǒng)的綜合安全性，作為以過程裝備為基礎(chǔ)的專業(yè)學(xué)生掌握對過程及其裝備

中涉及主要參數(shù)的檢測和控制方法十分必要，有利于過程裝備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-、管理,

有利于過程系統(tǒng)的優(yōu)化。同時(shí)，本課程對于學(xué)習(xí)過程裝備成套技術(shù)、流體機(jī)械、

等課程和畢業(yè)設(shè)計(jì)具有支撐作用。

4.預(yù)修課程（先修課程）

高等數(shù)學(xué)，普通物理，電子電工基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)，化工原理，機(jī)械工程控

制基礎(chǔ)。

5.課程目標(biāo)

5.1知識與技能方面

(1)了解過程工業(yè)裝備控制的特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀及方向，掌握常見過程參數(shù)

的測量方法及原理；

(2)掌握過程工業(yè)裝備控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、原理及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法;

(3)培養(yǎng)學(xué)生具備利用所學(xué)知識解決過程裝備簡單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、分析的

工程應(yīng)用能力；

(4)培養(yǎng)具備將過程裝備、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)等多學(xué)科知識進(jìn)行

綜合應(yīng)用的能力。

5.2過程與方法方面

為了最有效的幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，課程內(nèi)容的組織采用專業(yè)教師集體備課討論，

授課教師互相交流并集體撰寫教案和制作PPT課件。學(xué)校大量的互聯(lián)網(wǎng)資源、

重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資源、校外實(shí)習(xí)基地、教師的科研資源等，都是課程里素材的優(yōu)秀來

源；授課教師學(xué)習(xí)并掌握了現(xiàn)代教育教學(xué)理論，積極采用先進(jìn)的教育教學(xué)方法、

教學(xué)模式，推行啟發(fā)式教學(xué)、討論式教學(xué)、探究式教學(xué)、案例教學(xué)和項(xiàng)目訓(xùn)練式

教學(xué)等，能最大限度在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)讓學(xué)生有最大的收獲，以“少而精”的教學(xué)

內(nèi)容，培養(yǎng)“博而通”的過程裝備與控制工程應(yīng)用型專業(yè)人才。同時(shí)采取如下措施

和方法：

(1)以基本課堂教學(xué)為主，嘗試讓學(xué)生積極參與；

(2)課堂以問題引導(dǎo)，課前通過問題或任務(wù)的安排督促學(xué)生預(yù)習(xí)。

(3)根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)情況和課堂參與的表現(xiàn)情況，記錄作為平時(shí)成績的重要

組成部分。

5.3情感、態(tài)度與價(jià)值觀方面

(1)在教學(xué)過程中，根據(jù)學(xué)生的反映，適當(dāng)對學(xué)生在人生價(jià)值觀、學(xué)習(xí)態(tài)

度以及對愛的理解進(jìn)行引導(dǎo)，讓學(xué)生體會到大學(xué)老師對其成長過程的關(guān)注不僅在

于知識，而是整個(gè)人。

（2）在教學(xué)過程中，適當(dāng)采用課堂討論的方式教學(xué)，不同的學(xué)生既能自主

發(fā)揮又能分析理解他人的表達(dá)，對于培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀和積極的價(jià)值觀有好

處，也能夠培養(yǎng)學(xué)生的合作、交流與創(chuàng)新能力。

（3）培養(yǎng)學(xué)生為有文化知識和能勝任工作的公民；能通過學(xué)術(shù)研究活動來

發(fā)展實(shí)際有用的知識；把知識傳授給學(xué)生以便去解決社會政治和經(jīng)濟(jì)方面的實(shí)際

問題。這就是本課程的教學(xué)價(jià)值觀。

（4）本專業(yè)的研究對象不同于一般的機(jī)械設(shè)備，過程裝備及其系統(tǒng)是功能

原理多樣、具有機(jī)電一體化特征的、部分為承壓設(shè)備（甚至高壓、超高壓）、且

工作條件往往較苛刻、發(fā)生事故后對公共安全危害大，多數(shù)屬特種設(shè)備，涉及到

安全。正是由于課程研究對象的特殊性，教學(xué)過程不僅應(yīng)該學(xué)習(xí)相應(yīng)的專業(yè)知識,

還必須培養(yǎng)學(xué)生的高度的責(zé)任心、持續(xù)的進(jìn)取心、創(chuàng)新精神和批判思維；培養(yǎng)有

高度的社會擔(dān)當(dāng)、人格健全；具有職業(yè)操守、專業(yè)能力、人文情懷、科學(xué)精神、

歷史眼光和全球視野的高素質(zhì)人才。

6.課程內(nèi)容

6.1課程的內(nèi)容概要

第一章控制系統(tǒng)的基本概念

1、了解過程裝備控制的任務(wù)和要求；

2、掌握過程裝備控制系統(tǒng)的基本原理、控制系統(tǒng)的組成及方框圖表示；

3、了解控制系統(tǒng)的分類；

4、掌握控制系統(tǒng)的過渡過程和性能指標(biāo)。

第二章過程裝備控制基礎(chǔ)

1、了解被控對象的數(shù)學(xué)模型及建模過程；

2、掌握被控對象的特性及實(shí)驗(yàn)測定方法；

3、掌握單回路控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律以及整定方法；

4、掌握串級控制系統(tǒng)和前饋控制系統(tǒng)的原理及應(yīng)用；

5、了解比值控制、均勻控制和分程控制的原理。

第三章過程檢測技術(shù)

1、掌握測量與誤差的基本知識；

2、了解傳感器的基礎(chǔ)知識；

3、掌握壓力的主要測量方法及原理；

4、掌握溫度的測量方法及原理；

5、掌握流量的測量方法及原理；

6、掌握液位的測量方法及原理；

7、了解物質(zhì)成分分析的幾種方法；

8、了解過程檢測技術(shù)的新進(jìn)展。

第四章過程控制裝置

1、掌握變送器的在自動控制系統(tǒng)中的作用，變送器的基本結(jié)構(gòu)；了解差壓變送

器、溫度變送器的類型、工作原理及應(yīng)用條件；

2、掌握調(diào)節(jié)器的作用及分類，了解調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)規(guī)律的實(shí)現(xiàn)方法；

3、掌握執(zhí)行器的作用，氣動執(zhí)行器、電動執(zhí)行器、電-氣轉(zhuǎn)換器及電-氣閥門定

位器的工作原理、結(jié)構(gòu)組成及調(diào)節(jié)特性。

第五章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

1、了解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成與分類；

2、了解A/D與D/A轉(zhuǎn)換器作用及選擇；

3、掌握計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng)的作用、結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)采集等基本概念；

4、掌握直接數(shù)字控制系統(tǒng)；

5、了解可編程控制器及應(yīng)用；

6、了解集散控制系統(tǒng)與現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)；

7、了解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程與實(shí)現(xiàn)；

8、了解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可靠性及提高措施。

第六章典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用方案

1、了解典型過程控制系統(tǒng)的應(yīng)用;

2、掌握典型過程控制系統(tǒng)的應(yīng)用方案設(shè)計(jì)及簡單原理分析。

第七章先進(jìn)過程控制系統(tǒng)

1、了解自適應(yīng)控制系統(tǒng)、推斷控制系統(tǒng)、預(yù)測控制系統(tǒng)、模糊控制系統(tǒng)及人工

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及基本原理。

6.2教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

第一章控制系統(tǒng)的基本概念

1、重點(diǎn)：控制系統(tǒng)的基本概念、表示及分析。

2、難點(diǎn)：無。

3、主要知識點(diǎn)：控制系統(tǒng)的基本概念、組成、方框圖和PID表示、控制系統(tǒng)的

分類，過渡過程及性能指標(biāo)。

第二章過程裝備控制基礎(chǔ)

1、重點(diǎn)：被控對象的特性、常見控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)節(jié)規(guī)律。

2、難點(diǎn)：復(fù)雜控制系統(tǒng)。

3、主要知識點(diǎn)：被控對象的特性、單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律

及應(yīng)用特點(diǎn)、調(diào)節(jié)器參數(shù)的工程整定方法、常見復(fù)雜控制系統(tǒng)。

第三章過程檢測技術(shù)

1、重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、壓力測量、溫度測量、流量測量、液位測量。

2、難點(diǎn)：壓力、溫度、流量和液位參數(shù)的電測原理。

3、主要知識點(diǎn)：測量和誤差的基礎(chǔ)知識、壓力的測量、溫度測量、流量測量、

液位測量。

第四章過程控制裝置

1、重點(diǎn)：差壓變送器、氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)閥的流量特性。

2、難點(diǎn)：差壓變送器的工作原理、調(diào)節(jié)閥的流量特性。

3、主要知識點(diǎn)：變送器、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

第五章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

1、重點(diǎn)：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類及結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)采集、直接數(shù)字控制系統(tǒng)。

2、難點(diǎn)：計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng)、數(shù)字PID及改進(jìn)算法。

3、主要知識點(diǎn)：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分類、A/D與D/A轉(zhuǎn)換、計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng)、直

接數(shù)字控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

可靠性及提高措施。

6.3學(xué)時(shí)安排

章節(jié)名稱授課學(xué)時(shí)備注

第一章控制系統(tǒng)的基本概念6

第二章過程裝備控制基礎(chǔ)12

第三章過程檢測技術(shù)8

第四章過程控制裝置4

第五章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)10

學(xué)生分組提前準(zhǔn)備、PPT報(bào)告

第六章典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用4

并接受提問

第七章先進(jìn)過程控制系統(tǒng)簡介1

7.課程實(shí)施

本教學(xué)實(shí)施大綱包括基本信息、課程描述、教學(xué)理念、教師簡介、先修課程、

課程目標(biāo)、課程教學(xué)實(shí)施、課程要求、課程考核、學(xué)術(shù)誠信、課堂規(guī)范、課程資

源、教學(xué)合同等13部分內(nèi)容。其中課程教學(xué)實(shí)施是本大綱的主要闡述內(nèi)容：在

主要參考的過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用教材7個(gè)自然章節(jié)的基礎(chǔ)上分23個(gè)講授單

元，總計(jì)45學(xué)時(shí)進(jìn)行授課，每一授課單元累計(jì)教學(xué)時(shí)間2學(xué)時(shí)。以教材自然章

節(jié)為撰寫單元，撰寫內(nèi)容包括教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)重難點(diǎn)，教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)過程等。

其中教學(xué)過程以每一講為單位依次進(jìn)行撰寫，包括具體的課堂設(shè)計(jì)，采用的教學(xué)

方法、授課過程，課堂討論的主題、相關(guān)閱讀材料、作業(yè)內(nèi)容、課前準(zhǔn)備情況、

課后反思內(nèi)容等方面，個(gè)別章節(jié)依據(jù)授課內(nèi)容做細(xì)微調(diào)節(jié)。本大綱以王毅和張?jiān)?/p>

校編寫的過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用為主要講課參考教材。

表3《過程裝備專業(yè)綜合課》教學(xué)單元劃分

課次教學(xué)內(nèi)容授課學(xué)時(shí)

第一章控制系統(tǒng)的基本概念2

1第一節(jié)概述

第二節(jié)控制系統(tǒng)的組成

第三節(jié)控制系統(tǒng)的表示形式（方框圖和PID圖）2

2

第四節(jié)控制系統(tǒng)的分類

3第五節(jié)控制系統(tǒng)的過渡過程和性能指標(biāo)2

第二章過程裝備控制基礎(chǔ)2

4第一節(jié)被控對象的特性

（被控對象的數(shù)學(xué)描述）

第一節(jié)被控對象的特性2

5

（被控對象的特性參數(shù)及實(shí)驗(yàn)測定方法）

6第二節(jié)單回路控制系統(tǒng)2

第三節(jié)復(fù)雜控制系統(tǒng)2

7

（串級控制、前饋控制）

第三節(jié)復(fù)雜控制系統(tǒng)2

8

（比值控制、均勻控制、分程控制）

9控制基礎(chǔ)及其應(yīng)用實(shí)例講解及習(xí)題課2

第三章過程檢測技術(shù)2

10第一節(jié)測量與誤差的基本知識

第二節(jié)傳感器概述

第三節(jié)壓力測量2

11

第四節(jié)溫度測量

12第五節(jié)流量測量2

第六節(jié)液位測量2

13第七節(jié)物質(zhì)成分分析

第八節(jié)過程檢測技術(shù)的新進(jìn)展

第四章過程控制裝置2

14

第一節(jié)變送器

第二節(jié)調(diào)節(jié)器2

15

第三節(jié)執(zhí)行器

第五章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)2

16第一節(jié)概述

第二節(jié)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成及分類

第三節(jié)A/D與D/A轉(zhuǎn)換器2

17

第四節(jié)計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng)

18第五節(jié)直接數(shù)字控制系統(tǒng)

第六節(jié)可編程控制器及其應(yīng)用2

19

第七節(jié)集散控制系統(tǒng)與現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)

第八節(jié)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2

20

第九節(jié)提高計(jì)算控制系統(tǒng)可靠性的措施

21過程裝備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析及實(shí)例討論2

第七章先進(jìn)過程控制系統(tǒng)簡介2

第一節(jié)概述

22

第二節(jié)模糊控制系統(tǒng)

第六章典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用綜合討論

23第六章典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用綜合討論1

7.1教學(xué)單元一

7.1.1教學(xué)日期

1

教學(xué)單元單授課教師李俊授課題目控制系統(tǒng)的基本概念

元

2

授課時(shí)數(shù)學(xué)授課日期授課方式教師講解

時(shí)

授課地點(diǎn)N1-106備注

7.L2教學(xué)目標(biāo)

此教學(xué)單元安排2學(xué)時(shí)，是第1章第1、2節(jié)內(nèi)容，也是過程裝備控制技術(shù)

及應(yīng)用的基礎(chǔ)知識。通過教學(xué)單元的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下教學(xué)目標(biāo):

（1）了解生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)所包含的內(nèi)容以及過程裝備控制的任務(wù)和要

求；

（2）掌握過程裝備控制基本概念以及過程裝備控制系統(tǒng)的基本組成。

7.1.3教學(xué)內(nèi)容

O主要內(nèi)容

第1章控制系統(tǒng)的基本概念（6學(xué)時(shí)）

1.1控制系統(tǒng)概述

1）生產(chǎn)過程自動控制系統(tǒng)所包含的內(nèi)容

2）過程裝備控制的任務(wù)和要求

1.2控制系統(tǒng)的組成

1）過程裝備的控制原理

6第1教學(xué)單元重點(diǎn)、難點(diǎn)：

重點(diǎn)：

（1）過程裝備控制原理理解。

難點(diǎn)：

無

7.1.4教學(xué)過程

1.借助于PPT,通過常見的過程裝備（如鍋爐汽包、換熱器、夾套式加熱

器），講授控制系統(tǒng)的必要性、初步設(shè)計(jì)思路、控制系統(tǒng)原理。

7.1.5教學(xué)方法

本單元內(nèi)容屬于既有基礎(chǔ)理論，也有工程實(shí)際應(yīng)用，通過課前組織大量素

材制作的PPT課件，通過現(xiàn)代多媒體教學(xué)技術(shù)進(jìn)行演示，結(jié)合課堂板書講解，

使學(xué)生容易理解。本單元的教學(xué)方法是預(yù)習(xí)+提問+教師講解。為了更好的掌握

設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，本單元會有相應(yīng)的思考題作業(yè)。

7.1.6作業(yè)安排及課后思考

作業(yè)安排：

課外作業(yè)：無

課后思考：

1.以生活或工業(yè)中常見的設(shè)備及其參數(shù)控制為對象，分析控制過程及控制

系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)。

7.1.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求

教師：認(rèn)真?zhèn)湔n，提前做好pp「攜帶教案、平時(shí)成績冊、教材和其它教輔

資料等。

學(xué)生：準(zhǔn)備教材，預(yù)習(xí)筆記，筆記本。

7.1.8參考資料

王毅，張?jiān)缧?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,2008.

高娟，王世榮.化工儀表及自動控制[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2013.

7.2教學(xué)單元二

721教學(xué)日期

2

教學(xué)單元單授課教師李俊授課題目控制系統(tǒng)的基本概念

元

2

授課時(shí)數(shù)學(xué)授課日期授課方式教師講解

時(shí)

授課地點(diǎn)N1-106備注

7.2.2教學(xué)目標(biāo)

此教學(xué)單元安排2學(xué)時(shí)，是第1章第3、4節(jié)內(nèi)容，也是過程裝備控制技術(shù)

及應(yīng)用的基礎(chǔ)知識。通過教學(xué)單元的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下教學(xué)目標(biāo)：

（1）掌握自動控制系統(tǒng)的基本概念、基本組成及其基本框圖表示及分析;

（2）了解控制系統(tǒng)的分類方法。

7.2.3教學(xué)內(nèi)容

|=＞主要內(nèi)容

第1章控制系統(tǒng)的基本概念（6學(xué)時(shí)）

1.2控制系統(tǒng)的組成

2）控制系統(tǒng)的組成及作用

1.3控制系統(tǒng)的方框圖表示

O第2教學(xué)單元重點(diǎn)、難點(diǎn)：

重點(diǎn)：

（1）過程裝備控制系統(tǒng)的表示及分析。

難點(diǎn)：

無

7.2.4教學(xué)過程

1.借助于PPT,通過常見的過程裝備（如鍋爐汽包、換熱器、夾套式加熱器）

及其過程參數(shù)的控制為例，講授控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)原理、控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其

組成部分，并以方框圖形式來表示控制系統(tǒng)，進(jìn)而通過方框圖對控制系統(tǒng)進(jìn)行分

析。

725教學(xué)方法

本單元內(nèi)容屬于既有基礎(chǔ)理論，也有工程實(shí)際應(yīng)用，通過課前組織大量素

材制作的PPT課件，通過現(xiàn)代多媒體教學(xué)技術(shù)進(jìn)行演示，結(jié)合課堂板書講解，

使學(xué)生容易理解。本單元的教學(xué)方法是預(yù)習(xí)+提問+教師講解。為了更好的掌握

設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，本單元會有相應(yīng)的思考題作業(yè)。

726作業(yè)安排及課后思考

作業(yè)安排：

課外作業(yè)：無

課后思考：

1.自己尋找一個(gè)生活或工業(yè)中常見的設(shè)備及其參數(shù)控制系統(tǒng)，分析控制系

統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及各部分的作用。

7.2.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求

教師：認(rèn)真?zhèn)湔n，提前做好PPT；攜帶教案、平時(shí)成績冊、教材和其它教輔

資料等。

學(xué)生：準(zhǔn)備教材，預(yù)習(xí)筆記，筆記本。

7.2.8參考資料

王毅，張?jiān)缧?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,2008.

高娟，王世榮.化工儀表及自動控制[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2013.

7.3教學(xué)單元三

7.3.1教學(xué)日期

3

教學(xué)單元單授課教師李俊授課題目控制系統(tǒng)的基本概念

元

2

授課時(shí)數(shù)學(xué)授課日期授課方式教師講解

時(shí)

授課地點(diǎn)N1-106備注

7.3.2教學(xué)目標(biāo)

此教學(xué)單元安排2學(xué)時(shí)，是第1章第4、5節(jié)內(nèi)容，也是過程裝備控制技術(shù)

及應(yīng)用的基礎(chǔ)知識。通過教學(xué)單元的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下教學(xué)目標(biāo):

（1）掌握自動控制系統(tǒng)的分類方法；

（2）掌握過渡過程的形式及控制系統(tǒng)性能評價(jià)指標(biāo)。

7.3.3教學(xué)內(nèi)容

|=＞主要內(nèi)容

第1章控制系統(tǒng)的基本概念（6學(xué)時(shí)）

1.4控制系統(tǒng)的分類

1）按給定值的特點(diǎn)劃分

2）按系統(tǒng)輸出信號對操縱變量影響劃分

3）按系統(tǒng)的復(fù)雜程度劃分

4）按系統(tǒng)克服干擾的方法劃分

1.5控制系統(tǒng)的過渡過程及其性能指標(biāo)

1）控制系統(tǒng)的過渡過程

2）控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)

“第3教學(xué)單元重點(diǎn)、難點(diǎn)：

重點(diǎn)：

（1）過渡過程的性能指標(biāo)。

難點(diǎn)：

（1）過渡過程性能評價(jià)指標(biāo)的理解。

7.3.4教學(xué)過程

1.以基本概念為基礎(chǔ)，借助于PPT,講授以基本概念的理解進(jìn)行控制系統(tǒng)分類

和過渡過程的分類。

2.分析引入過渡過程性能指標(biāo)的原因，兩類不同指標(biāo)在評價(jià)性能時(shí)的傾向，并

列舉實(shí)例進(jìn)行分析。

7.3.5教學(xué)方法

本單元內(nèi)容屬于既有基礎(chǔ)理論，也有工程實(shí)際應(yīng)用，通過課前組織大量素

材制作的PPT課件，通過現(xiàn)代多媒體教學(xué)技術(shù)進(jìn)行演示，結(jié)合課堂板書講解，

使學(xué)生容易理解。本單元的教學(xué)方法是預(yù)習(xí)+提問+教師講解。為了更好的掌握

設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，本單元會有相應(yīng)的思考題作業(yè)。

7.3.6作業(yè)安排及課后思考

作業(yè)安排：

課外作業(yè)：第6題、第7題。

課后思考：

1.找一個(gè)實(shí)際的控制案例，對其進(jìn)行控制系統(tǒng)分類和性能評價(jià)的分析應(yīng)用。

7.3.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求

教師：認(rèn)真?zhèn)湔n，提前做好PPT；攜帶教案、平時(shí)成績冊、教材和其它教輔

資料等。

學(xué)生：準(zhǔn)備教材，預(yù)習(xí)筆記，筆記本。

7.3.8參考資料

王毅，張?jiān)缧?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,2008.

高娟，王世榮.化工儀表及自動控制[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2013.

7.4教學(xué)單元四

741教學(xué)日期

4

過程裝備控制基礎(chǔ)（被控

教學(xué)單元單授課教師李俊授課題目

對象的數(shù)學(xué)描述）

元

2

授課時(shí)數(shù)學(xué)授課日期授課方式教師講解

時(shí)

授課地點(diǎn)N1-106備注

7.4.2教學(xué)目標(biāo)

此教學(xué)單元安排2學(xué)時(shí)，是第2章第1節(jié)內(nèi)容，也是過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)

用的基礎(chǔ)知識。通過教學(xué)單元的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下教學(xué)目標(biāo)：

（1）了解被控對象的數(shù)學(xué)描述方法。

7.4.3教學(xué)內(nèi)容

切主要內(nèi)容

第2章過程裝備控制基礎(chǔ)

2.1被控對象的特性

1）被控對象的數(shù)學(xué)描述

6第4教學(xué)單元重點(diǎn)、難點(diǎn)：

重點(diǎn)：

（1）被控對象特性對于控制系統(tǒng)的重要性及其數(shù)學(xué)描述。

難點(diǎn)：

（1）根據(jù)被控對象內(nèi)在機(jī)理建立關(guān)于其輸入輸出模型。

7.4.4教學(xué)過程

1.以基本概念為基礎(chǔ)，借助于PPT,分析對象特性對于控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義、

被控對象特性實(shí)際上就是對象輸入與輸出之間的關(guān)系，可以用輸入與輸出之間的

數(shù)學(xué)模型進(jìn)行表示。

2.以單容液位槽和雙容液位槽為例，以動態(tài)和靜態(tài)物料平衡關(guān)系建立輸入和輸

出的關(guān)系模型，在適度近似的基礎(chǔ)上，得到關(guān)于對象輸入和輸出的微分方程，經(jīng)

過求解得到被控變量與操縱變量之間的關(guān)系。

7.4.5教學(xué)方法

本單元內(nèi)容屬于既有基礎(chǔ)理論，也有工程實(shí)際應(yīng)用，通過課前組織大量素

材制作的PPT課件，通過現(xiàn)代多媒體教學(xué)技術(shù)進(jìn)行演示，由于本節(jié)內(nèi)容涉及到

更多的推導(dǎo)，為了具有較好的教學(xué)效果，推導(dǎo)過程重點(diǎn)結(jié)合課堂板書講解，使

學(xué)生親歷推導(dǎo)過程且容易理解。本單元的教學(xué)方法是預(yù)習(xí)+提問+教師講解。為

了更好的掌握設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，本單元會有相應(yīng)的思考題作業(yè)。

7.4.6作業(yè)安排及課后思考

作業(yè)安排：

課外作業(yè)：無。

課后思考：

1.找1-2個(gè)實(shí)際的控制對象案例，明確被控變量和輸入變量，根據(jù)對象的

內(nèi)在機(jī)理，在合理近似的情況下建立關(guān)于被控對象輸入輸出的機(jī)理模型，并求解,

并通過機(jī)理模型及其解對對象進(jìn)行初步分析。

7.4.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求

教師：認(rèn)真?zhèn)湔n，提前做好PPT；攜帶教案、平時(shí)成績冊、教材和其它教輔

資料等。

學(xué)生：準(zhǔn)備教材，預(yù)習(xí)筆記，筆記本。

7.4.8參考資料

王毅，張?jiān)缧?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,2008.

高娟，王世榮.化工儀表及自動控制[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2013.

7.5教學(xué)單元五

751教學(xué)日期

5

過程裝備控制基礎(chǔ)

教學(xué)單元單授課教師李俊授課題目（被控對象的特性參數(shù)及

測定方法）

元

2

授課時(shí)數(shù)學(xué)授課日期授課方式教師講解

時(shí)

授課地點(diǎn)N1-106備注

752教學(xué)目標(biāo)

此教學(xué)單元安排2學(xué)時(shí)，是第2章第1節(jié)內(nèi)容，也是過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)

用的基礎(chǔ)知識。通過教學(xué)單元的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下教學(xué)目標(biāo)：

（1）掌握被控對象的特性參數(shù)及物理意義。

753教學(xué)內(nèi)容

力主要內(nèi)容

第2章過程裝備控制基礎(chǔ)

2.1被控對象的特性

2）被控對象的特性參數(shù)

3）對象特性的實(shí)驗(yàn)測定

◎第5教學(xué)單元重點(diǎn)、難點(diǎn)：

重點(diǎn)：

（1）被控對象特性參數(shù)。

難點(diǎn)：

（1）被控對象特性參數(shù)及其對控制系統(tǒng)的影響；

（2）對象特性參數(shù)的實(shí)驗(yàn)測定方法。

7.5.4教學(xué)過程

1.明確被控對象特性三個(gè)關(guān)鍵特性參數(shù)的物理意義，進(jìn)而分析三個(gè)參數(shù)對控制

通道和干擾通道的影響，但不同參數(shù)的影響是不同的，因此以實(shí)例分析不同的對

象這三個(gè)參數(shù)是不同的，并進(jìn)一步分析這些參數(shù)的差異對控制系統(tǒng)的不同影響，

由此讓學(xué)生明白被控對象特性了解的重要性及其作用。

2.通過實(shí)例說明被控對象特性重要，但實(shí)際對象因?yàn)閺?fù)雜或先念知識的不足，

往往難以得到精確的理論模型及其精確解，實(shí)驗(yàn)測定是工程上常用的方法，了解

工程測定的方法。

7.5.5教學(xué)方法

本單元內(nèi)容屬于既有基礎(chǔ)理論，也有工程實(shí)際應(yīng)用，通過課前組織大量素

材制作的PPT課件，通過現(xiàn)代多媒體教學(xué)技術(shù)進(jìn)行演示，結(jié)合課堂板書講解，

使學(xué)生容易理解。本單元的教學(xué)方法是預(yù)習(xí)+提問+教師講解。為了更好的掌握

設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，本單元會有相應(yīng)的思考題作業(yè)。

756作業(yè)安排及課后思考

作業(yè)安排：

課外作業(yè)：結(jié)合所學(xué)知識，通過第1-5題思考對所學(xué)知識進(jìn)行鞏固。

課后思考：

1.找2個(gè)實(shí)際的控制對象，2各對象的特性具有明顯差異，對被控對象特

性及其特性參數(shù)進(jìn)行分析，并分析在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該怎樣考慮。

7.5.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求

教師：認(rèn)真?zhèn)湔n，提前做好PPT；攜帶教案、平時(shí)成績冊、教材和其它教輔

資料等。

學(xué)生：準(zhǔn)備教材，預(yù)習(xí)筆記，筆記本。

7.5.8參考資料

王毅，張?jiān)缧?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,2008.

高娟，王世榮.化工儀表及自動控制[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2013.

7.6教學(xué)單元六

7.6.1教學(xué)日期

6

過程裝備控制基礎(chǔ)（單回

教學(xué)單元單授課教師李俊授課題目

路控制系統(tǒng)）

元

2

授課時(shí)數(shù)學(xué)授課日期授課方式教師講解

時(shí)

授課地點(diǎn)N1-106備注

762教學(xué)目標(biāo)

此教學(xué)單元安排2學(xué)時(shí)，是第2章第2節(jié)內(nèi)容，也是過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)

用的基礎(chǔ)知識。通過教學(xué)單元的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下教學(xué)目標(biāo)：

（1）掌握控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法；

（2）掌握P、I、D及其組合調(diào)節(jié)規(guī)律的原理和特點(diǎn)。

763教學(xué)內(nèi)容

力主要內(nèi)容

第2章過程裝備控制基礎(chǔ)

2.2單回路控制系統(tǒng)

1）單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2）調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律

◎第6教學(xué)單元重點(diǎn)、難點(diǎn)：

重點(diǎn)：

（1）單回路控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程；

（2）PID調(diào)節(jié)規(guī)律。

難點(diǎn)：

（1）P、I、D調(diào)節(jié)規(guī)律及應(yīng)用。

7.6.4教學(xué)過程

1.回顧前面兩講的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生去思考要自己設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)的過程，

然后引出單回路控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法和過程。

2.以古老的人工控制思路通俗講解P、I、D調(diào)節(jié)規(guī)律的基本思想，然而引出其

數(shù)學(xué)表達(dá)，并分析P、I、D調(diào)節(jié)規(guī)律的特點(diǎn)。

7.6.5教學(xué)方法

本單元內(nèi)容屬于既有基礎(chǔ)理論，也有工程實(shí)際應(yīng)用，通過課前組織PID應(yīng)

用的相關(guān)實(shí)例PPT課件，通過現(xiàn)代多媒體教學(xué)技術(shù)進(jìn)行演示，結(jié)合課堂板書講

解，使學(xué)生容易理解。本單元的教學(xué)方法是預(yù)習(xí)+提問+教師講解。為了更好的

掌握設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，本單元會有相應(yīng)的思考題作業(yè)。

7.6.6作業(yè)安排及課后思考

作業(yè)安排：

課外作業(yè)：結(jié)合所學(xué)知識，通過第6-9題思考對所學(xué)知識進(jìn)行鞏固。

課后思考：

1.找1-2個(gè)實(shí)際的PID控制案例，分析調(diào)節(jié)規(guī)律的選擇及其理由。

7.6.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求

教師：認(rèn)真?zhèn)湔n，提前做好PPT；攜帶教案、平時(shí)成績冊、教材和其它教輔

資料等。

學(xué)生：準(zhǔn)備教材，預(yù)習(xí)筆記，筆記本。

7.6.8參考資料

王毅，張?jiān)缧?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,2008.

高娟，王世榮.化工儀表及自動控制[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2013.

7.7教學(xué)單元七

7.7.1教學(xué)日期

7

過程裝備控制基礎(chǔ)（串級

教學(xué)單元單授課教師李俊授課題目

控制系統(tǒng)）

元

2

授課時(shí)數(shù)學(xué)授課日期授課方式教師講解

時(shí)

授課地點(diǎn)N1-106備注

7.7.2教學(xué)目標(biāo)

此教學(xué)單元安排2學(xué)時(shí)，是第2章第2、3節(jié)內(nèi)容，也是過程裝備控制技術(shù)

及應(yīng)用的基礎(chǔ)知識。通過教學(xué)單元的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下教學(xué)目標(biāo)：

（1）了解調(diào)節(jié)器參數(shù)的工程整定方法；

（2）掌握串級控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用場合。

7.7.3教學(xué)內(nèi)容

力主要內(nèi)容

第2章過程裝備控制基礎(chǔ)

2.2單回路控制系統(tǒng)

3）調(diào)節(jié)器參數(shù)的工程整定

2.3復(fù)雜控制系統(tǒng)

1）串級控制系統(tǒng)

6第7教學(xué)單元重點(diǎn)、難點(diǎn)：

重點(diǎn)：

（1）調(diào)節(jié)器參數(shù)的工程整定；

（2）串級控制系統(tǒng)。

難點(diǎn)：

（1）串級控制系統(tǒng)的原理及應(yīng)用。

7.7.4教學(xué)過程

1.在調(diào)節(jié)規(guī)律復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上，引出PID調(diào)節(jié)器三個(gè)參數(shù)對控制系統(tǒng)的影響，而

這些參數(shù)與被控對象的特性密切相關(guān)，然而大多數(shù)時(shí)候因人類先念知識的不足，

缺乏被控對象特性精確數(shù)學(xué)模型，上述三個(gè)參數(shù)的確定可采用工程整定的方法，

隨后介紹四種常用的工程整定原理。

2.串級控制是本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。以夾管式加熱器溫度控制為實(shí)例，先分析簡

單控制系統(tǒng)，通過簡單控制系統(tǒng)存在的問題引出引的復(fù)雜控制，即串級控制，進(jìn)

一步分析串級控制的原理、特點(diǎn)和應(yīng)用場合。

7.7.5教學(xué)方法

本單元內(nèi)容屬于既有基礎(chǔ)理論，也有工程實(shí)際應(yīng)用，通過課前組織大量素

材制作的PPT課件，通過現(xiàn)代多媒體教學(xué)技術(shù)進(jìn)行演示，結(jié)合課堂板書講解，

使學(xué)生容易理解。本單元的教學(xué)方法是預(yù)習(xí)+提問+教師講解。為了更好的掌握

設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，本單元會有相應(yīng)的思考題作業(yè)。

7.7.6作業(yè)安排及課后思考

作業(yè)安排：

課外作業(yè)：結(jié)合所學(xué)知識，通過第11-18題思考對所學(xué)知識進(jìn)行鞏固。

課后思考：

1.分別找1個(gè)實(shí)際的控制對象，模擬怎樣設(shè)計(jì)一個(gè)串級控制系統(tǒng)。

7.7.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求

教師：認(rèn)真?zhèn)湔n，提前做好PPT；攜帶教案、平時(shí)成績冊、教材和其它教輔

資料等。

學(xué)生：準(zhǔn)備教材，預(yù)習(xí)筆記，筆記本。

7.7.8參考資料

王毅，張?jiān)缧?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,2008.

高娟，王世榮.化工儀表及自動控制［MJ.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2013.

7.8教學(xué)單元八

7.8.1教學(xué)日期

8

過程裝備控制基礎(chǔ)（復(fù)雜

教學(xué)單元單授課教師李俊授課題目

控制系統(tǒng)）

元

2

授課時(shí)數(shù)學(xué)授課日期授課方式教師講解

時(shí)

授課地點(diǎn)NM06備注

7.8.2教學(xué)目標(biāo)

此教學(xué)單元安排2學(xué)時(shí)，是第2章第3節(jié)內(nèi)容，也是過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)

用的基礎(chǔ)知識。通過教學(xué)單元的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下教學(xué)目標(biāo)：

（1）掌握前饋控制、比值控制系統(tǒng)的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用場合；

（2）了解選擇性控制、均勻控制以及分程控制系統(tǒng)原理、特點(diǎn)及應(yīng)用場合。

783教學(xué)內(nèi)容

O主要內(nèi)容

第2章過程裝備控制基礎(chǔ)

2.3復(fù)雜控制系統(tǒng)

2）前饋控制系統(tǒng)

3）比值控制系統(tǒng)

4）選擇性控制系統(tǒng)

5）均勻控制系統(tǒng)

6）分程控制系統(tǒng)

<=>第8教學(xué)單元重點(diǎn)、難點(diǎn)：

重點(diǎn)：

（1）前饋控制系統(tǒng)；

（2）比值控制系統(tǒng)。

難點(diǎn)：

（1）前饋控制系統(tǒng)的原理及應(yīng)用。

7.8.4教學(xué)過程

1.以基本概念為基礎(chǔ)，借助于PPT,前饋控制和比值控制是本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

通過傳統(tǒng)反饋控制存在問題的分析，提出在干擾可測條件下引入前饋控制的必要

性，進(jìn)而以換熱器溫度控制為例，分析前饋控制原理、幾種形式及應(yīng)用場合。

2.比值控制在過程裝備控制中很常見，如酸堿中和、物料混合的配比控制等。

介紹幾種常見比值控制形式的基本原理。

7.8.5教學(xué)方法

本單元內(nèi)容屬于既有基礎(chǔ)理論，也有工程實(shí)際應(yīng)用，通過課前組織大量素

材制作的PPT課件，盡量以學(xué)生熟知的過程裝備和過程參數(shù)及其實(shí)例進(jìn)行講解,

通過現(xiàn)代多媒體教學(xué)技術(shù)進(jìn)行演示，結(jié)合課堂板書講解，使學(xué)生容易理解。本

單元的教學(xué)方法是預(yù)習(xí)+提問+教師講解。為了更好的掌握設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，本單元會

有相應(yīng)的思考題作業(yè)。

7.8.6作業(yè)安排及課后思考

作業(yè)安排：

課外作業(yè)：第5、10、19、24題，其他題思考。

課后思考：

1.分別找1個(gè)實(shí)際的復(fù)雜控制對象，模擬設(shè)計(jì)一個(gè)相應(yīng)的復(fù)雜控制系統(tǒng)。

7.8.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求

教師：認(rèn)真?zhèn)湔n，提前做好PPT；攜帶教案、平時(shí)成績冊、教材和其它教輔

資料等。

學(xué)生：準(zhǔn)備教材，預(yù)習(xí)筆記，筆記本。

7.8.8參考資料

王毅，張?jiān)缧?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,2008.

高娟，王世榮.化工儀表及自動控制［MJ.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2013.

7.9教學(xué)單元九

7.9.1教學(xué)日期

9

控制基礎(chǔ)及其應(yīng)用實(shí)例講

教學(xué)單元單授課教師李俊授課題目

解及習(xí)題課

元

2

授課時(shí)數(shù)學(xué)授課日期授課方式教師講解

時(shí)

授課地點(diǎn)N1-106備注

792教學(xué)目標(biāo)

此教學(xué)單元安排2學(xué)時(shí)，將第1章和第2章內(nèi)容綜合，進(jìn)行應(yīng)用實(shí)例和習(xí)題

課講解，也是過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用的基礎(chǔ)知識。通過教學(xué)單元的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)

到以下教學(xué)目標(biāo)：

（1）掌握過程裝備控制基礎(chǔ)及其應(yīng)用方法。

793教學(xué)內(nèi)容

O主要內(nèi)容

1）控制基礎(chǔ)綜合串講

2）控制基礎(chǔ)在過程裝備上的應(yīng)用實(shí)例分析

3）第1章和第2章習(xí)題評講

O第9教學(xué)單元重點(diǎn)、難點(diǎn)：

重點(diǎn)：

（1）控制基礎(chǔ)在過程裝備上的應(yīng)用實(shí)例分析。

難點(diǎn)：

無

7.9.4教學(xué)過程

1.引入學(xué)生耳熟的簡單過程裝備及過程參數(shù)的控制為例，從控制需求分析、被

控對象特性分析、控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、方框圖表示、控制系統(tǒng)的性能評價(jià)、控制

原理分析將前面兩章的內(nèi)容融入該實(shí)例分析過程中。同時(shí)，通過更改不同的控制

需求，設(shè)計(jì)不同的復(fù)雜控制系統(tǒng)，不進(jìn)行分析和總結(jié)。

2.習(xí)題講解，主要以分析為主，期間對學(xué)生存在的共性問題進(jìn)行重點(diǎn)分析。

7.9.5教學(xué)方法

本單元內(nèi)容屬于既有基礎(chǔ)理論，也有實(shí)際應(yīng)用，通過現(xiàn)代多媒體教學(xué)技術(shù)

進(jìn)行演示，結(jié)合課堂板書講解，使學(xué)生容易理解。

7.9.6作業(yè)安排及課后思考

作業(yè)安排：

課外作業(yè)：無。

課后思考：

無

7.9.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求

教師：認(rèn)真?zhèn)湔n，提前做好PPT；攜帶教案、平時(shí)成績冊、教材和其它教輔

資料等。

學(xué)生：準(zhǔn)備教材，預(yù)習(xí)筆記，筆記本。

7.9.8參考資料

王毅，張?jiān)缧?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,2008.

高娟，王世榮.化工儀表及自動控制[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2013.

7.10教學(xué)單元十

7.10.1教學(xué)日期

10

過程檢測技術(shù)（測量與誤

單李俊

教學(xué)單元授課教師授課題目差基本知識）

元

2

授課時(shí)數(shù)學(xué)授課日期授課方式教師講解

時(shí)

授課地點(diǎn)N1-106備注

7.10.2教學(xué)目標(biāo)

此教學(xué)單元安排2學(xué)時(shí)，是第3章第1、2節(jié)內(nèi)容，也是過程裝備控制技術(shù)

及應(yīng)用的基礎(chǔ)知識。通過教學(xué)單元的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下教學(xué)目標(biāo)：

（1）了解測量的誤差分析基本知識；

（2）了解儀器儀表的主要性能指標(biāo)；

（3）了解傳感器的基本知識。

7.10.3教學(xué)內(nèi)容

O主要內(nèi)容

第3章過程檢測技術(shù)

3.1測量與誤差的基本知識

（1）測量的基本概念

（2）誤差的基本概念

（3）儀器儀表的主要性能指標(biāo)

3.2傳感器概述

（1）傳感器基本概念及組成

（2）傳感器分類

（3）傳感器特性及標(biāo)定

（4）新型傳感器介紹

（5）傳感器選用

（6）傳感器發(fā)展動向

“第10教學(xué)單元重點(diǎn)、難點(diǎn):

重點(diǎn)：

（1）測量過程粗差剔除方法；

（2）儀表主要性能指標(biāo)。

難點(diǎn)：

（1）粗差的判斷與剔除。

7.10.4教學(xué)過程

1.在前修課程基礎(chǔ)上分析過程參數(shù)檢測過程中存在的誤差及其分析方法，其中

重點(diǎn)對粗大誤差的剔除方法進(jìn)行講解并實(shí)例應(yīng)用。

2.在誤差分析的基礎(chǔ)上對過程參數(shù)檢測儀表的主要性能指標(biāo)進(jìn)行介紹，讓學(xué)生

理解相關(guān)性能指標(biāo)的含義及其所表征的性能。

7.10.5教學(xué)方法

本單元內(nèi)容屬于既有基礎(chǔ)理論，也有工程實(shí)際應(yīng)用，通過課前組織大量素

材制作的PPT課件，通過現(xiàn)代多媒體教學(xué)技術(shù)進(jìn)行演示，結(jié)合課堂板書講解，

使學(xué)生容易理解。本單元的教學(xué)方法是預(yù)習(xí)+提問+教師講解。為了更好的掌握

設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，本單元會有相應(yīng)的思考題作業(yè)。

7.10.6作業(yè)安排及課后思考

作業(yè)安排：

課外作業(yè)：思考習(xí)題1-9題，做第6、8、9題。

課后思考：

1.查閱資料分別了解溫度、壓力、液位、流量等過程參數(shù)測量儀表發(fā)展現(xiàn)

狀。

7.10.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求

教師：認(rèn)真?zhèn)湔n，提前做好PPT；攜帶教案、平時(shí)成績冊、教材和其它教輔

資料等。

學(xué)生：準(zhǔn)備教材，預(yù)習(xí)筆記，筆記本。

7.10.8參考資料

王毅，張?jiān)缧?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,2008.

高娟，王世榮.化工儀表及自動控制[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2013.

7.11教學(xué)單元H^一

7.11.1教學(xué)日期

11

過程檢測技術(shù)(壓力和溫

教學(xué)單元單授課教師李俊授課題目

度測量)

元

2

授課時(shí)數(shù)學(xué)授課日期授課方式教師講解

時(shí)

授課地點(diǎn)N1-I06備注

7.11.2教學(xué)目標(biāo)

此教學(xué)單元安排2學(xué)時(shí)，是第3章第3、4節(jié)內(nèi)容，也是過程裝備控制技術(shù)

及應(yīng)用的基礎(chǔ)知識。通過教學(xué)單元的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下教學(xué)目標(biāo)：

(1)掌握溫度、壓力過程參數(shù)的測試原理及測量方法，能夠根據(jù)被控對象,

能夠正確選擇相應(yīng)的壓力和溫度傳感器或儀表，以組成相應(yīng)的測試系統(tǒng)。

7.11.3教學(xué)內(nèi)容

6主要內(nèi)容

第3章過程檢測技術(shù)

3.3壓力測量

(1)概述

(2)液柱式壓力計(jì)

(3)彈性式壓力計(jì)

(4)壓阻式壓力計(jì)

(5)壓電式壓力計(jì)

(6)壓力計(jì)的選用

3.4溫度測量

(1)概論

(2)熱膨脹式溫度計(jì)

(3)熱電偶測溫儀表

(4)熱電阻測溫儀表

(5)測溫儀表的選用

6第11教學(xué)單元重點(diǎn)、難點(diǎn)：

重點(diǎn)：

(1)主要壓力測量方法及選用；

(2)主要溫度測量方法及選用；

難點(diǎn)：

(1)壓電式、壓阻式測壓原理；

(2)熱電偶測溫原理。

7.11.4教學(xué)過程

1.借助于PPT的補(bǔ)充材料，對液柱式和彈性式測壓原理略降，詳細(xì)講解應(yīng)變片

壓阻式測壓原理，對于壓電式測壓可略講。

2.通過應(yīng)用素材及PPT形式簡單介紹溫度測量的主要方法和應(yīng)用實(shí)例，較詳細(xì)

地對熱電偶和熱電阻的測溫原理進(jìn)行介紹，并重點(diǎn)地從熱電效應(yīng)基本原理對熱電

偶測溫原理和應(yīng)用需要注意的問題進(jìn)行講解。

7.11.5教學(xué)方法

本單元內(nèi)容屬于既有基礎(chǔ)理論，也有工程實(shí)際應(yīng)用，通過課前組織大量素

材制作的PPT課件，通過現(xiàn)代多媒體教學(xué)技術(shù)進(jìn)行演示，結(jié)合課堂板書講解，

使學(xué)生容易理解。本單元的教學(xué)方法是預(yù)習(xí)+提問+教師講解。為了更好的掌握

設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，本單元會有相應(yīng)的思考題作業(yè)。

7.11.6作業(yè)安排及課后思考

作業(yè)安排：

課外作業(yè)：思考習(xí)題10-21題，做第10、13題。

課后思考：

1.思考不同的壓力和溫度測量方法主要應(yīng)用的場合，并分別找1-2個(gè)涉及

到壓力、溫度測量的應(yīng)用案例，了解其測量儀表的測量原理、測量精度、主要性

能指標(biāo)。

7.11.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求

教師：認(rèn)真?zhèn)湔n，提前做好PPT；攜帶教案、平時(shí)成績冊、教材和其它教輔

資料等。

學(xué)生：準(zhǔn)備教材，預(yù)習(xí)筆記，筆記本。

7.11.8參考資料

王毅，張?jiān)缧?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,2008.

高娟，王世榮.化工儀表及自動控制[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2013.

7.12教學(xué)單元十二

7.12.1教學(xué)日期

12

教學(xué)單元單授課教師李俊授課題目過程檢測技術(shù)(流量測量)

元

2

授課時(shí)數(shù)學(xué)授課日期授課方式教師講解

時(shí)

授課地點(diǎn)NM06備注

7.12.2教學(xué)目標(biāo)

此教學(xué)單元安排2學(xué)時(shí)，是第3章第5節(jié)內(nèi)容，也是過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)

用的基礎(chǔ)知識。通過教學(xué)單元的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下教學(xué)目標(biāo)：

(1)掌握流量過程參數(shù)的測試原理及測量方法，能夠根據(jù)被控對象，正確

選擇測試原理、測量方法和測量工具，組成相應(yīng)的測試系統(tǒng)。

7.12.3教學(xué)內(nèi)容

|=＞主要內(nèi)容

第3章過程檢測技術(shù)

3.5流量測量

(1)概述

(2)壓差式流量計(jì)

(3)轉(zhuǎn)子式流量計(jì)

(4)電磁式流量計(jì)

（5）流量測量儀表的選用

O第12教學(xué)單元重點(diǎn)、難點(diǎn)：

重點(diǎn)：

（1）主要流量測量方法及選用。

難點(diǎn)：

（1）壓差式、轉(zhuǎn)子式和電磁式流量測量原理。

7.12.4教學(xué)過程

1.通過應(yīng)用素材及PPT形式簡單介紹流量測量的主要方法和應(yīng)用實(shí)例，以伯努

利方程為基礎(chǔ)詳細(xì)推導(dǎo)流量的壓差測量原理，該推導(dǎo)過程讓學(xué)生理解，在此基礎(chǔ)

上引導(dǎo)學(xué)生分析，既然利用壓差可以對流量進(jìn)行測量，那么在應(yīng)用過程中怎樣產(chǎn)

生壓差？并進(jìn)一步引出壓差流量計(jì)及其原理的講解。

2.轉(zhuǎn)子流量計(jì)的講解可與壓差流量測量進(jìn)行對比講解，讓學(xué)生互動，以引導(dǎo)學(xué)

生思考和分析。

3.電磁流量計(jì)的測量原理可略講，因?yàn)槠湓韺?shí)際上在普通物理學(xué)中已經(jīng)學(xué)

過。

7.12.5教學(xué)方法

本單元內(nèi)容屬于既有基礎(chǔ)理論，也有實(shí)際應(yīng)用，由于涉及到流量測量原理

的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，課前組織素材并制作PPT課件，為了增強(qiáng)互動效果，提高學(xué)生的

課堂參與積極性，在利用現(xiàn)代多媒體教學(xué)的同事，推導(dǎo)過程中重點(diǎn)結(jié)合課堂板

書進(jìn)行講解，使學(xué)生容易理解。本單元的教學(xué)方法是預(yù)習(xí)+提問+教師講解。為

了更好的掌握設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，本單元會有相應(yīng)的思考題作業(yè)。

7.12.6作業(yè)安排及課后思考

作業(yè)安排：

課外作業(yè)：結(jié)合所學(xué)知識，思考習(xí)題22-25題對所學(xué)知識進(jìn)行鞏固。

課后思考：

1.分別找1-2個(gè)涉及到流量測量的應(yīng)用案例，了解其測量儀表的測量原理、

測量精度、主要性能指標(biāo)。

7.12.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求

教師：認(rèn)真?zhèn)湔n，提前做好PPT；攜帶教案、平時(shí)成績冊、教材和其它教輔

資料等。

學(xué)生：準(zhǔn)備教材，預(yù)習(xí)筆記，筆記本。

7.12.8參考資料

王毅，張?jiān)缧?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,2008.

高娟，王世榮.化工儀表及自動控制[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2013.

7.13教學(xué)單元十三

7.13.1教學(xué)日期

13

過程檢測技術(shù)（液位、成

教學(xué)單元單授課教師李俊授課題目分測量及過程檢測技術(shù)的

進(jìn)展）

元

2

授課時(shí)數(shù)學(xué)授課日期授課方式教師講解

時(shí)

授課地點(diǎn)N1-106備注

7.13.2教學(xué)目標(biāo)

此教學(xué)單元安排2學(xué)時(shí)，是第3章第6、7、8節(jié)內(nèi)容，也是過程裝備控制技

術(shù)及應(yīng)用的基礎(chǔ)知識。通過教學(xué)單元的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下教學(xué)目標(biāo)：

（1）掌握液位過程參數(shù)的測試原理及測量方法，能夠根據(jù)被控對象，正確

選擇測試原理、測量方法和測量工具，組成相應(yīng)的測試系統(tǒng)；

（2）了解成分分析的幾種方法；

（3）了解過程檢測技術(shù)的新進(jìn)展。

7.13.3教學(xué)內(nèi)容

|=＞主要內(nèi)容

第3章過程檢測技術(shù)

3.6液位測量

（1）概述

（2）浮力式液位計(jì)

（3）靜壓式液位計(jì)

（4）電容式液位計(jì)

（5）光纖液位計(jì)

（6）液位計(jì)的選用

3.7物質(zhì)成分分析

3.8過程檢測技術(shù)的新進(jìn)展

◎第13教學(xué)單元重點(diǎn)、難點(diǎn)：

重點(diǎn)：

（1）主要液位測量方法及選用。

難點(diǎn)：

（1）電容式液位計(jì)測量原理。

7.13.4教學(xué)過程

1.通過應(yīng)用素材及PPT形式簡單介紹液位測量的主要方法和應(yīng)用實(shí)例，并簡單

介紹常見的靜壓、電容式液位測量原理，對現(xiàn)代光纖的液位測量原理進(jìn)行介紹。

2.物質(zhì)成分分析方法通過多媒體PPT簡單介紹，目的是讓學(xué)生對常見的成分分

析方法有所了解。

7.13.5教學(xué)方法

本單元內(nèi)容屬于既有基礎(chǔ)理論，也有工程實(shí)際應(yīng)用，通過課前組織大量素

材制作的PPT課件，通過現(xiàn)代多媒體教學(xué)技術(shù)進(jìn)行演示。本單元的教學(xué)方法是

預(yù)習(xí)+提問+教師講解。為了更好的掌握設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，本單元會有相應(yīng)的思考題作

業(yè)。

7.13.6作業(yè)安排及課后思考

作業(yè)安排：

課外作業(yè)：結(jié)合所學(xué)知識，思考第26題對所學(xué)知識進(jìn)行鞏固。

課后思考：

1.分別找1-2個(gè)涉及到液位測量的應(yīng)用案例，了解其測量儀表的測量原理、

測量精度、主要性能指標(biāo)。

2.通過網(wǎng)絡(luò)了解過程參數(shù)檢測技術(shù)的最新進(jìn)展。

7.13.7課前準(zhǔn)備情況及其他相關(guān)特殊要求

教師：認(rèn)真?zhèn)湔n，提前做好PPT；攜帶教案、平時(shí)成績冊、教材和其它教輔

資料等。

學(xué)生：準(zhǔn)備教材，預(yù)習(xí)筆記，筆記本。

7.13.8參考資料

王毅，張?jiān)缧?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,2008.

高娟，王世榮.化工儀表及自動控制[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2013.

7.14教學(xué)單元十四

7.14.1教學(xué)日期

14

教學(xué)單元單授課教師李俊授課題目過程檢測裝置(變送器)

元

2

授課時(shí)數(shù)學(xué)授課日期授課方式教師講解

時(shí)

授課地點(diǎn)N1-106備注

7.14.2教學(xué)目標(biāo)

此教學(xué)單元安排2學(xué)時(shí)，是第4章