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1、过程控制工程孙洪程答案【篇一:过程控制工程教学大纲】xt过程控制工程(process control engineering)课程性质:专业主干课适用专业:机电一体化技术学时分配:课程总学时:60学时其中理论课学时:60学时;实验 课学时:0学时;先行课程情况:先行课:高等数学、单片机原理 与应用、自动控制原理、传感器技术等;教材:孙洪程,李大宇, 翁维勤编著.过程控制工程.北京:高等教育出版社,2013 年12月重印参考书目:1、邵裕燊.过程控制工程.北京:机械工业出版社2、何衍庆,俞金寿,蒋慰孙.工业生产过程控制.北京:化学工业 出版社一、课程的目的与任务过程控制工程是机电一体化技术专业开
2、设的主干课之一,主要研究 工业生产过程中应用比较成熟的控制系统。随着现代工业的迅速发展,对工业过程的要求也越来越高,用于工 业过程控制的自动化装置也迅速发展,因此对工业过程控制的要求 也随之提高。作为研究工业过程控制系统组成,基本控制规律,以 及工业过程控制系统的设计,投运的课程-过程控制工程也越来越 受到重视,并使得该课程成为自动化相关专业的一门重要的专业课 程。本课程的任务是:使学生通过本课程的学习,获得工业过程控制系 统的基本理论、基本知识和基本技能,掌握测量与变送器、执行器、 智能控制仪表、以及工业生产过程中的一些具体设备等自动化装置 的原理与使用方法,掌握基本过程控制系统设计的方法与
3、控制器参 数的整定方法,从而为从事与本课程有关的的技术工作打下一定的 基础。二、课程的基本要求本课程采用传统的课堂讲授模式,在课堂安排上,做到精讲教学内 容和学生课外自学、阅读相结合,使学生了解重点、认识难点,突 出重点、剖析难点,掌握重点、化解难点,提高学生解决问题能力; 引导学生课前预习、课后复习,加深对其基础知识的巩固和对前沿 领域的了解。本课程的主要内容包括基本过程控制系统、先进控制系统、过程控 制工程三大模块。其中基本过程控制系统及过程控制工程为本课程 的主要学习部分,要求学生可以运用所学知识对常见的过程控制系 统加以论证或者进行必要的定性定量分析。三、课程教学内容概述1. 该章的基
4、本要求与基本知识点:掌握过程控制的概念、主要内容及工业过程中常用被控参数;了解 过程控制的应用范畴及发展状况。2. 要求学生掌握的基本概念、理论、原理:过程控制,被控参数,主要内容。重点是过程控制的概念、主要内容及被控参数第一章单回路反馈控制系统1.该章的基本要求与基本知识点: 要求掌握单回路系统的组成结构;理解被控变量和控制变量的选择 原则;掌握如何选择控制阀的开、闭形式及其流量特性;掌握测量、 传送滞后对控制质量的影响及其克服办法;掌握控制器参数对系统 控制质量的影响及控制规律的选择原则;了解系统的关联及其消弱 方法;了解单回路系统的投运及整定方法。2. 要求学生掌握的基本概念、理论、原理
5、:单回路反馈系统,被控变量及其选择原则,控制变量及其选择原则, 对象特性,控制阀,气开、气闭阀,流量特性,阀门定位器,控制 器参数,正、反作用,测量变送装置,整定。3. 教学重点与难点:重点:单回路反馈系统的结构,被控变量及其选择原则,控制变量 及其选择原则,控制阀的选择以及控制规律的选择。难点:对象特性及控制器参数对控制质量的影响,单回路系统的整 定。第二章串级控制系统1. 该章的基本要求与基本知识点:掌握串级控制系统的工作原理及结构,并能够分析常见系统的控制 过程;掌握主、副控制器规律的选择及其正、反作用的选择;了解 串级控制系统的投运掌握其整定方法;了解串级控制系统的特点; 掌握副回路的
6、设计原则。2. 要求学生掌握的基本概念、理论、原理:串级控制系统,主、副回路,主、副控制器的选择,控制器正反作用的选择,工程整定方法,副回路的设计。3教学重点与难点:重点:串级控制系统的工作原理及结构,主、副控制器的选择,控 制器正反作用的选择。难点:工程整定方法和副回路的设计。第三章比值控制系统1. 该章的基本要求与基本知识点:掌握比值控制系统的概念及类型;掌握开环比值、单闭环比值和双 闭环比值控制系统的结构及其特点;掌握比值系数的计算;了解比 值控制系统的实施方案。2. 要求学生掌握的基本概念、理论、原理:比值控制系统,开环比值、单闭环比值和双闭环比值控制系统,比 值系数。重点:比值控制系
7、统的概念及类型;开环比值、单闭环比值和双闭 环比值控制系统的结构及其特点。难点:比值控制系统的实施方案。第四章均匀控制系统1. 该章的基本要求与基本知识点:掌握均匀控制的概念及其特点;掌握其结构形式及控制规律。2. 要求学生掌握的基本概念、理论、原理:均匀控制,简单均匀控制、串级均匀控制、双冲量均匀控制,均匀 控制规律。3教学重点与难点:重点:均匀控制的结构形式及控制规律。难点: 第五章前馈控制系统1. 该章的基本要求与基本知识点:掌握前馈控制系统的概念及特点;要求学生会设计简单的前馈一反 馈控制系统;了解前馈系统的实施方案及其应用,掌握其参数整定 方法。2. 要求学生掌握的基本概念、理论、原
8、理:单纯的前馈控制系统,前馈一反馈控制系统,前馈一串级控制系统, 开环整定、闭环整定。3教学重点与难点:重点:前馈控制系统的概念及特点,前馈一反馈控制系统,应用,参数整定方法。难点:前馈一反馈控制系统的设计,静态参数及动 态参数的整定。第六章选择性控制系统1. 该章的基本要求与基本知识点:掌握选择性控制系统的概念、特点及应用,包括开关型、连续型及 混合型选择性控制系统;通过实例掌握选择性控制系统的设计方法; 了解积分饱和的产生极其危害性。2. 要求学生掌握的基本概念、理论、原理:选择性控制系统,开关型、连续型及混合型选择性控制系统,积分 饱和。3. 教学重点与难点:重点:选择性控制系统的概念及
9、应用,选择性控制系统的设计方法。 难点:选择性控制系统的设计。第七章分程及阀位控制系统1.该章的基本要求与基本知识点:掌握分程控制的概念及应用场合;了解阀位控制系统的基本原理及 应用。2. 要求学生掌握的基本概念、理论、原理:分程控制及其应用场合。3. 教学重点与难点:重点:分程控制的概念及应用场合。难点:第十五章流体输送设备的控制1.该章的基本要求与基本知识点:了解流量控制系统的特点;掌握离心泵的工作原理及控制方案;了 解容积式泵的控制方案;了解离心式压缩机的喘振现象、弓I起原因 及防喘振方案。2. 要求学生掌握的基本概念、理论、原理:离心泵的工作原理,直接节流法,改变泵的转速,改变旁路回流
10、量,离心式压缩机喘振现象。3. 教学重点与难点:重点:离心泵的工作原理及控制方案。难点:离心式压缩机的防喘 振控制方案。第十六章传热设备的控制1该章的基本要求与基本知识点:静-掌握传热设备的静态特性,了解一般传热设备一一换热器、蒸汽加 热器、冷凝冷却器的控制原理;掌握锅炉汽包水位、蒸汽过热系统、 锅炉燃烧过程的控制系统及方案。2. 要求学生掌握的基本概念、理论、原理:传热设备的静态特性,锅炉汽包水位的特性、单冲量控制、双冲量 控制、三冲量控制,过热蒸汽温度串级控制系统,锅炉燃烧过程的 基本控制方案。3. 教学重点与难点:重点:掌握锅炉汽包水位、蒸汽过热系统、锅炉燃烧过程的控制系 统及方案。难点
11、:传热设备的静态特性,汽包水位的动态特性。第十七章精馏塔的控制1. 该章的基本要求与基本知识点:2.要求学生掌!的基本概念、理论、原理:精馏原理,精馏段、提馏段温度控制方案的分析。3教学重点与难点:重点:精馏原理,被控变量的选择,精馏塔整体控制过程中控制系 统分析。难点:精馏塔整体控制过程中控制系统分析。第十八章化学反应器的控制1. 该章的基本要求与基本知识点:了解化学反应的一些基本概念及化学反应器的控制要求;了解反应 器的温度控制、进料流量控制及压力控制方案及控制过程。2. 要求学生掌握的基本概念、理论、原理:化学反应器的控制要求。3. 教学重点与难点:重点:化学反应器的控制要求,反应器的温
12、度控制、进料流量控制 及压力控制基本控制方案。难点: 四、课程学时数安排【篇二:过程控制课程设计】=txt课程设计报告(论文) 设计课题:过程控制 专业班级:学生姓名: 指导教师:设计时间:北华航天工业学院电子工程系 课程设计任务书指导教师:教研室主任:2013年12月6日内容摘要自本世纪30年代以来,自动化技术获得了惊人的成就,已在工业和 国民经 济各行各业起着关键的作用。自动化水平已成为衡量各行各业现代 化水平的一个 重要标志。自动控制按输入量的变化规律分类,可分恒值控制系统(fixed setpointcontrol system)、随动控制系统(follow-up control sy
13、stem)、过程控制系统(process control system)。前馈-反馈控制系统的设计与整定,采用自动控制技术,实现对水箱 液位的过程控制。首先对被控对象的模型进行分析。然后,根据被控对象 模型和被控过程特性并加入pid调节器设计流量控制系统,采用动态仿真技术对 控制系统的 性能进行分析。关键词:自动化过程控制pid目录一概述二方案设计与论证2. 1前馈控制22. 2反馈控制22.3前馈-反馈控制32. 4前馈-反馈控制系统pid算法42. 5控制方案的论证52. 5. 1控制方案的可靠性52. 5.2控制方案的安全性52. 5. 3控制方案的经济性5三仪表的选择与参数的设定63.
14、 1设备型号63. 2调节器及其参数的设置73. 3仪器仪表的组合安装83. 4计算机的参数设置9四实验步骤9五实验结果10六结论.11七心得体会12八参考文献13一、概述pct-i型过程控制实验装置是基于工业过程物理模拟对象,它集自 动化仪表技术,计算机技术,通讯技术,自动控制技术为一体的多 功能实验装置。系统包括流量、温度、液位、压力等热工参数,可 实现系统参数辨识、单回路控制、串级控制、前馈控制、比值控制 等多种控制形式。本装置还可根据用户的需要设计构成ddc、dcs、 plc、fcs、tcs等多种控制系统。该实验装置既可作为本科、专科、 高职过程控制课程的实验装置,也可作为研究生及科研
15、人员在复杂 控制系统、先进控制系统研究方面提供物理模拟对象和实现手段。 装置特点:1. 装置由控制对象、控制屏、计算机三部分组成,对象构布局合 理,造型美观大方。2. 真实性、直观性、综合性强,控制对象元件全部来源于工业现 场。控制屏正面有完整的系统结构图案。3. 参数全面,涵盖了液位、流量、压力、温度等典型参数。4. pct-ii过程控制实验装置具有控制参数和控制方案的多样化。该 装置可通过对其管路上的阀门切换和对模拟信号接线板上信号的连 接组合,可构成数十种过程控制实验。5. 在pct-ii过程控制实验装置中充分考虑了大专院校,高等职业 技术学院工业自动化专业的大纲要求,完全能满足教学实验、课程 设计、毕业设计的需要,同时学生可自行设计实验方案,进行综合 性、创造性过程控制系统实验的设计、调试、分析,培养学生的独 立操作、独立分析问题和解决问题的能力。随着对过程控制系统性能要求的不断提高,传统反馈控制策略难以适 应不同工况下被