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文本内容:
《过程控制工程2》教学大纲
一、课程基本信息过程控制工程课程名称Process ControlEngineering课程编码CTL121121020开课院部控制科学与工程学院课程团队(未设置)学分
2.0课内学时34讲授28实验6上机0实践0课外学时34适用专业测控技术与仪器授课语言中文先修课程传感器与检测技术(2-1).自动控制原理、控制技术与系统、现代控制理论过程控制工程是自动化专业的一门技术性、实践性很强的专业课,它是该专业的必修(学位)课程,也是对前面所学控制类课程的综合通过这门课的教学,培养学生能运用自动控制理论的能力,培养学生将控制理论结合生产过程机理,利用自动化仪表及计算机技术掌握工业生产过程控制系统的分析、设计、运行等专业知识的能力,提高学生解决自动化专业领域的复杂工程问题的能力(对应毕业要求
1.
4、
3.
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7.1)课程简介(限选)Process controlengineering isa technicaland practicalcourse,it isa compulsorydegree of the professionalcourse andthe comprehensivecontrol overwhat theyhave learnedin frontof theclass course.Through theteaching ofthis course,students candevelop theability touse automaticcontrol theory,students canmaster analysis,design,operation andother professionalknowledge ofindustrial processcontrol systemwith theproduction mechanismoftheuse ofautomation instrumentand computertechnology andimprove theability tosolve complexengineering problemsin thefield ofautomation.Corresponding tograduation requirements:
1.
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7.1负责人大纲执笔人审核人
二、课程目标毕业要求指标点序号代号课程目标0BE任务自选目标1理解过程控制基本概念,掌握简单控制的基本组成以及各部分对控制系统的影响、掌握复杂控1Ml是
1.
41.4制系统的组成、特点、原理以及应用场合目标2针对实际工业过程的现有的控制方案,分析控制方案性能优劣,根据被控对象的特性及具体的2M2是
3.
23.2控制要求,设计合理的控制方案目标3根据控制要求,设计实验获取被控对象的数学模型,设计可行控制方案,并通过DCS,PLC等实3M3是
4.
24.2施,整定PID参数,达到控制要求4M4目标4理解不同控制方案对产品质量、装置节能、环境保护和可持续发展的影响;是
7.
17.1
三、课程内容支撑课程课内课外序号章节号标题课程内容/重难点教学方式课外环节目标学时学时本章重点工业生产过程控制概述,过程控制的发展与趋势;过程控制工程的研究对象与任务;工业自动化仪表和过程控制计算机的1第1章第1章概论M1,M4///现状;常规及先进控制策略;过程控制工程的目的、性质与本专业的关系
21.
11.1课程教学目的过程控制的知识体系及教学目的Ml
0.5讲授
0.5自学
1.2过程控制系统过程控制的基本概念,术语;控制系统分类;引导学生思考反馈和
31.2M1,M
40.5讲授
0.5作业/自学的概念与分类前馈的概念
1.3综合自动化体
41.3综合自动化体系结构,数字/智慧工厂等概念M1,M
40.5讲授
0.5作业/自学系结构
1.4控制系统的设
51.4控制系统设计目标、设计与实施步骤Ml
0.5讲授
0.5作业/自学计与实施步骤本章重点单回路控制系统的分析、设计、参数整定与投运方法;第2章单回路控制6第2章掌握各环节的动态特性对系统性能的影响本章难点被控对象建////系统模、PID参数对控制性能影响
32.1回路控制系统
72.1了解单回路控制系统的基本机构以及控制系统的评价指标Ml,M21讲授1作业的结构及性能指标
2.2被控对象特性过程特性的类型,参数K、T、T对调节品质的影响,被控对象的建
82.2Ml,M22讲授/讨论2作业/自学及建模方法模
2.3检测元件与变
92.3检测元件与变送器的动态特性,滞后问题对调节品质的影响.Ml,M21讲授/讨论1作业/自学送器
102.
42.4执行器执行器的选择、类型、理想流量特性及工作流量特性,动态特Ml,M21讲授/讨论1作业/自学性控制器正反作用的选择,连续PID控制算法及对控制性能的影响,讲授/讨论/作业/自学/
112.
52.5控制器55PTD参数整定方法,控制器投运及积分饱防止3翻转课堂仿真本章重点复杂控制系统包括串级控制、均匀控制、比值控制、前馈控制、分程控制、选择控制系统,掌握上述各种控制系统的原M1,M2,M12第3章第3章复杂控制系统理、功能、特点、应用场合,能针对实际问题,正确的设计、实////3施、投运调节系统本章难点串级控制、前馈控制、选择控制基本概念、原理与特点、方框图,串级控制系统的应用场合,系统作业/自学/
133.
13.1串级控制
2.5讲授/讨论
2.5分析设计、投运及参数整定3仿真作业/自学/
143.
23.2均匀控制基本概念及应用场合,常见均匀控制方案,参数整定
0.5讲授/讨论
0.53仿真基本概念、原理及特点,前馈类型,系统设计,前馈于反馈系统的作业/自学/
153.
33.3前馈控制
2.5讲授/讨论
2.5结合,工程实施中的若干问题3仿真基本概念,常见比值控制方案及其特点,比值控制方案的实施,系作业/自学/
163.
43.4比值控制统的投运与调节器参数整定,DCS中比值控制的实现等
2.5讲授/讨论
2.5仿真3基本概念,分程控制的目的,实施中的几个问题(控制阀形式、分作业/自学/
173.
53.5分程控制
2.5讲授/讨论
2.5程区间,非线性补偿等)3仿真基本概念与类型,工程设计与实施中的几个问题(积分饱和,确定作业/自学/
183.
63.6选择性控制
2.5讲授/讨论
2.5选择器),工程示例3仿真本章重点相对增益的定义及物理意义,被控变量与控制变量的配第4章解耦控制系统19第4章对,耦合系统中控制器参数的整定,解耦器的设计与实施本章难M2,M3////分析与设计点相对增益的计算,解耦器的设计相对增益的基本概念和相对增益的物理意义,相对增益阵的求取方
204.
14.1相对增益M21讲授1作业/自学法引导学生对于耦合概念及耦合定量的分析的思考
214.
24.2耦合系统的变MIM0系统变量配对控制及控制参数整定M
30.5课外自学
0.5作业/自学量配对与控制参数整定
4.
3.多回路系统的作业/自学/
224.3串级解耦及前馈解耦控制方案及实施问题M2,M31课外自学1解耦设计仿真
四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比
1.完成每章布置的作业1平时表现
2.参加课堂活动,如果随堂测试、提问、课堂讨论等20%2实验表现
1、完成实验内容,撰写实验报告10%
1.闭卷考试,成绩采用百分制,卷面成绩总分100分
2.主要考核学生对过程控制系统基本知识的掌握能力,学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力,题型主要有填空3期末考试70%题、简答题、分析题、设计题等
五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级A-能够熟练掌握简单控制系统的各部分的基本概念及其对控制性能的影响能够熟练掌握复杂控制系统的原理和特点B-能够熟练掌握简单控制系统的各部分的基本概念及其对控制性能的影响能够基本掌握复杂控制系统的原1Ml平时表现50%理和特点c-基本掌握简单控制系统的各部分的基本概念及其对控制性能的影响能够基本掌握复杂控制系统的原理和特点D-不能掌握复杂控制系统的原理和特点基本掌握简单控制系统各部分作用2Ml期末考试50%依据试卷评分标准A-能够熟练画出控制系统的方框图能够熟练分析控制器的正反作用及执行器的气开气关选择结合实际系统,能够熟练分析控制系统出现问题的原因能够熟练根据控制要求设计控制方案B-能够熟练画出控制系统的方框3M2平时表现50%图能够熟练分析控制器的正反作用及执行器的气开气关选择结合实际系统,基本能够分析控制系统出现问题的原因能够基本上根据控制要求设计控制方案C-能够熟练画出控制系统的方框图能够基本分析控制器的正反作用及执行器的气开气关选择无法设计控制方案D-无法画出系统的方框图,无法分析控制器的正反作用及执行器气开气关选择4M2期末考试50%依据试卷评分标准A-认真完成预习报告,实验中态度认真,操作规范,熟练掌握实验方法,独立获取和分析数据实验报告规范,实验内容叙述完整B-认真完成预习报告,实验中态度认真,操作规范,基本掌握实验方法,能够分析实验结5M3实验表现100%构实验报告规范,实验内容叙述完整C-完成预习报告,实验中态度认真,操作基恩规范,基本掌握实验方法实验报告基本规范,内容基本完整D-不完成预习报告,实验中操作不规范,无法掌握实验方法实验报告不规范,内谷不够完整6M4期末考试100%依据试卷评分标准评分等级说明[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[M,N]=[80-100,0-79]
六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书工业过程工程,戴连奎,化学工业出版社,
2012.住主教材)2图书1过程控制,潘立登,机械工业出版社,
2008.3图书Process Dynamicsand Control,Dale E.Seborg,.
七、实验项目信息序号项目名称实验室名称门牌号组人数学时实验类别要求实验类型上机实验1过程对象机理建模及测试建1过程控制实验室50232-32专业必做验证性是模2实验2单回路控制系统过程控制实验室50232-32专业必做综合性是3实验3串级控制系统过程控制实验室50232-32专业必做综合性是。