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教学大纲
英文课程名称:ProcessControl
课程编号:0201508
总学时:48(其中理论课学时:44实验学时:4)
总学分:3
先修课程:微机原理与接口技术、自动控制理论Ⅰ、检测仪表及检测技术
适用专业:自动化
开课单位:电子信息与控制工程学院自动化教研室
执笔人:张新荣审校人:刘星萍
一、课程教学内容
第一章绪论
过程控制系统的组成及其分类
简单控制系统的组成;控制系统按照给定信号分类;按照控制结构分类。
过程控制系统的特点
过程控制系统的质量指标
过程控制系统的发展概况
自动化控制系统的几个发展时期的时间。
第二章被控过程的数学模型
第一节概述
建立被控过程数学模型的目的;被控过程数学模型的类型。
第二节解析法建立过程的数学模型
单容水槽过程、双容水槽过程数学模型机理建模方法;液阻、液容的概念;阶跃响应曲线特点;有时延单容水槽过程、有时延双容水槽过程数学模型;多容过程数学模型。
第三节响应曲线辨识过程的数学模型
由对象阶跃响应曲线用作图法及两点法确定对象的传递函数。
第三章变送单元
第一节概述
变送的基本概念。
第二节差压变送器
各种差压变送器结构、原理、特点。
第三节温度变送器
温度变送器组成、工作原理及线性化原理。
第七节微型化、数字化和智能化变送器
变送器的发展趋势;各种微型化、数字化和智能化变送器的结构、原理。
第四章调节单元
概述
调节器基本概念;PID控制规律;各控制规律的特点;参数改变对控制质量的影响。
第一节DDZ—Ⅲ型调节器
DDZ-Ⅲ型调节器输入部分;PI部分;PD部分;硬手动;软手动电路;输出部分工作原理。
第二节改进型调节器
抗积分饱和调节器;微分先行PID调节器;比例微分先行PID调节器。
第三节数字式调节器
数字式调节器组成、特点、应用。
第五章执行单元
第一节概述
执行器的作用;执行器的分类。
第二节电动执行机构
电动执行机构结构、工作原理。
第三节气动执行机构
气动执行机构结构、工作原理、作用形式。
第四节气动薄膜调节阀
调节阀的工作原理;调节阀的分类;调节阀的选择。
第五节电—气转换器和阀门定位器
电—气转换器和阀门定位器结构、工作原理、应用场合。
第七章安全栅
第一节概述
安全火花防爆的一般概念;安全栅的类型。
第二节输入式安全栅
输入式安全栅工作原理、电路分析。
第三节输出式安全栅
输出式安全栅工作原理、电路分析。
第八章过程控制系统设计与分析
第一节单回路控制系统设计
被控参数的选择;控制参数的选择;测量变送问题;控制器控制规律的选择;调节器参数的整定;单回路控制系统设计举例。
第二节串级控制系统设计
串级控制系统的组成;串级控制系统分析与设计。
第三节前馈控制系统
前馈控制系统的概念、组成、特点、分类及应用场合;前馈控制与反馈控制的不同;不变性原理。
第四节大时延控制系统
大时延系统的概念、组成、特点、及应用场合。
比值控制系统
比值控制系统的概念、组成、特点、分类及应用场合;比值系数的概念。
均匀控制系统
均匀控制系统概念、控制方案、系统整定。
分程控制系统
分程控制系统概念、控制方案、系统设计、应用。
选择控制系统
选择控制系统概念、控制方案、系统设计、应用举例。
二、习题课、课堂讨论内容
1.被控过程数学模型的建立
2.过程控制系统的设计
三、实验内容
1.单容过程特性的测试
2.过程控制系统实验
3.综合系统实验
教学大纲说明书
一、课程的性质与任务
《过程控制》是自动化专业的一门主要的专业课程。学生在修完公共基础课、专业基础课之后,通过《过程控制》课程的学习,使学生能够达到从事过程控制系统的分析、设计、运行及研究;培养学生工程实践能力和创新能力。通过拓宽知识面,使学生进一步了解本专业发展趋势及动向。
二、课程与其他课程的联系与分工
本课程以电路原理、电子技术基础、微机原理与接口技术、自动控制理论、过程检测及仪表为基础技术课,于第六学期开设的一门专业课。主要研究过程建模、过程控制系统的设计、参数整定和实用典型过程控制系统的分析。是一门与生产实际和工程应用紧密联系的综合性课程。
三、各章内容的基本要求及重点、难点
第一章绪论
基本要求:了解过程控制系统发展概况、应用及其在本专业学科领域的地位与作用。掌握简单控制系统的组成、分类、特点、方框图,过程控制系统的质量指标。
重点:简单控制系统的组成、分类、特点、方框图;过程控制系统的质量指标。
难点:自动控制系统的组成,各环节之间的关系。
第二章被控过程的数学模型
基本要求:了解建立被控过程数学模型的目的,被控过程数学模型的
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