《過(guò)程控制系統(tǒng)》課程教學(xué)大綱課程代碼：ABJD0408課程中文名稱:過(guò)程控制系統(tǒng)課程英文名稱：ProcessControlSystem課程性質(zhì)：必修課程學(xué)分?jǐn)?shù)：2.5學(xué)分課程學(xué)時(shí)數(shù)：40學(xué)時(shí)授課對(duì)象：自動(dòng)化專業(yè)本課程的前導(dǎo)課程：自動(dòng)控制原理、傳感器與檢測(cè)技術(shù)一、課程簡(jiǎn)介過(guò)程控制工程是自動(dòng)化專業(yè)打造特色的專業(yè)課程之一。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，掌握以溫度、壓力、流量等為表征的典型過(guò)程控制方法，了解過(guò)程建模和辨識(shí)的基本方法，熟悉儀表控制為基礎(chǔ)的過(guò)程控制工程各個(gè)環(huán)節(jié)及其組成，了解高性能和復(fù)雜過(guò)程控制工程的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握相應(yīng)的過(guò)程控制工程分析、設(shè)計(jì)和集成方法，初步具備自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用能力和應(yīng)用創(chuàng)新能力。二、教學(xué)基本內(nèi)容和要求課程教學(xué)內(nèi)容：第一章：緒論教學(xué)內(nèi)容：過(guò)程、陶瓷生產(chǎn)過(guò)程、過(guò)程控制及過(guò)程控制工程和自動(dòng)化儀表等概念體系的建立，過(guò)程控制相關(guān)理論和工程發(fā)展趨勢(shì)；重點(diǎn)：過(guò)程控制工程和自動(dòng)化儀表的概念；難點(diǎn)：與陶瓷生產(chǎn)過(guò)程相結(jié)合，系統(tǒng)的闡述各相關(guān)概念的關(guān)系；教學(xué)要求：了解與過(guò)程控制相關(guān)的基本概念和過(guò)程控制工程理論發(fā)展趨勢(shì)，理解過(guò)程控制和過(guò)程控制工程。第二章：檢測(cè)與變送教學(xué)內(nèi)容：檢測(cè)與變送的性能指標(biāo)等基本概念，典型過(guò)程參數(shù)，溫度、壓力、流量、物位和成分的檢測(cè)方法與檢測(cè)儀表選型；重點(diǎn)：重點(diǎn)在于對(duì)于同一種參數(shù)不同類型儀表的特點(diǎn)及比較，儀表性能的表征和選型；難點(diǎn)：結(jié)合陶瓷生產(chǎn)過(guò)程控制要求講解儀表的選型和應(yīng)用方法；教學(xué)要求：了解各類儀表的性能特點(diǎn)和使用方法，理解過(guò)程的復(fù)雜性和檢測(cè)的多樣性以及兩者之間的關(guān)系，掌握儀表選型和應(yīng)用的基本方法。第三章：控制儀表教學(xué)內(nèi)容：PID控制規(guī)律及其工程應(yīng)用相關(guān)概念；模擬式和數(shù)字式調(diào)節(jié)器基本構(gòu)成、特點(diǎn)和使用方法；重點(diǎn)：控制儀表的功能構(gòu)成和PID控制規(guī)律的模擬和數(shù)字實(shí)現(xiàn)方法；難點(diǎn)：PID控制規(guī)律與理想PID控制規(guī)律的差異性，不同的實(shí)現(xiàn)方法所呈現(xiàn)的差異性比較；教學(xué)要求：了解DDZ-III型調(diào)節(jié)器的基本構(gòu)成、電路原理及其應(yīng)用特點(diǎn)；了解智能調(diào)節(jié)器的硬件和軟件構(gòu)成；理解控制器的基本工作原理。第四章：執(zhí)行器教學(xué)內(nèi)容：執(zhí)行器的基本構(gòu)成，典型執(zhí)行器原理、選型與應(yīng)用；重點(diǎn)：不同氣動(dòng)和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的原理和性能特點(diǎn)及其比較；調(diào)節(jié)閥的性能特點(diǎn)和選用；難點(diǎn)：調(diào)節(jié)閥的流量特性及其與過(guò)程特性之間的關(guān)系；教學(xué)要求：了解各類執(zhí)行器的組成原理和使用特點(diǎn)，了解并掌握各類調(diào)節(jié)閥的性能特點(diǎn)和選用方法，了解電/氣轉(zhuǎn)換器與閥門定位器的工作原理。第五章：安全防爆教學(xué)內(nèi)容：過(guò)程系統(tǒng)安全及其安全措施的基本概念體系，典型系統(tǒng)安全方案及其原理分析；重點(diǎn)：安全柵構(gòu)成的典型安全火花防爆系統(tǒng)，齊納式和隔離式的基本構(gòu)成和原理；難點(diǎn)：隔離式安全柵在檢測(cè)端和執(zhí)行端的應(yīng)用原理及區(qū)別；教學(xué)要求：了解環(huán)境的安全等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和儀表安全防爆的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，了解齊納式和隔離式安全柵的基本構(gòu)成和原理，理解儀表安全在過(guò)程控制中的重要性。第六章：被控過(guò)程的建模教學(xué)內(nèi)容：數(shù)學(xué)建模概念體系的建立，被控過(guò)程的解析法和試驗(yàn)法建模方法的介紹和典型陶瓷生產(chǎn)過(guò)程的建模舉例；重點(diǎn)：?jiǎn)稳莺投嗳葸^(guò)程的特性，解析法和試驗(yàn)法建模；難點(diǎn)：典型陶瓷生產(chǎn)過(guò)程的試驗(yàn)法建模；教學(xué)要求：理解單容和多容過(guò)程的特征，了解解析法、試驗(yàn)法和綜合法建模過(guò)程和原理，掌握基于階躍響應(yīng)的被控過(guò)程建模方法。第七章：簡(jiǎn)單過(guò)程控制工程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容：過(guò)程控制工程設(shè)計(jì)的基本概念，控制需求和定義方法，控制方案的基本內(nèi)容及其確定，典型陶瓷生產(chǎn)過(guò)程控制工程設(shè)計(jì)舉例，強(qiáng)化過(guò)程控制工程設(shè)計(jì)的工程設(shè)計(jì)部分；重點(diǎn)：?jiǎn)位芈房刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)和開(kāi)發(fā)過(guò)程，被控參數(shù)和控制參數(shù)的設(shè)計(jì)原則；難點(diǎn)：基于過(guò)程控制工程的調(diào)節(jié)規(guī)律和執(zhí)行器選擇，調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定原理和方法；教學(xué)要求：了解簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)和開(kāi)發(fā)過(guò)程，理解被控參數(shù)和控制參數(shù)的設(shè)計(jì)原則，掌握調(diào)節(jié)規(guī)律、執(zhí)行器的選擇方法，掌握調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定方法與實(shí)驗(yàn)技能。第八章：復(fù)雜和高性能過(guò)程控制工程設(shè)計(jì)（選講）教學(xué)內(nèi)容：簡(jiǎn)介大滯后過(guò)程控制，模糊控制系統(tǒng)，介紹過(guò)程控制工程的前沿和發(fā)展趨勢(shì)及先進(jìn)控制理論的工程應(yīng)用；重點(diǎn)：大滯后過(guò)程特點(diǎn)和過(guò)程控制工程解決方案，模糊控制系統(tǒng)的基本組成和模糊控制器的設(shè)計(jì)；難點(diǎn)：大滯后被控過(guò)程的特征及其控制方案，模糊控制原理和模糊控制器設(shè)計(jì)；教學(xué)要求：了解大滯后過(guò)程的基本特征，掌握大滯后過(guò)程控制工程設(shè)計(jì)方法，了解模糊控制系統(tǒng)的基本組成，掌握模糊控制器的設(shè)計(jì)。三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及基本要求暫無(wú)四、教學(xué)方法與手段講授法、案例法和討論法相結(jié)合，多媒體教學(xué)五、教學(xué)學(xué)時(shí)分配章節(jié)與內(nèi)容課時(shí)作業(yè)量備注第一章緒論2第二章檢測(cè)與變送63第三章控制儀表52第四章執(zhí)行器52第五章安全防爆21第六章被控過(guò)程的建模52第七章簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)92第八章復(fù)雜和高性能過(guò)程控制工程設(shè)計(jì)61合計(jì)4013六、考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1、考核方法2、成績(jī)?cè)u(píng)定，平時(shí)成績(jī)40%+考試成績(jī)60%七、教學(xué)參考資源1、參考書(shū)目：（1）潘永湘、楊延西編著，《過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表》，機(jī)械工業(yè)出版社，2010年。（2）俞金壽、蔣慰孫編著，《過(guò)程控制工程》，電子工業(yè)出版社，2007年。2、與