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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（processcontrolengineering）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：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—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、原理：单纯的前馈控制系统，前馈—反馈控制系统，前馈—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—反馈控制系统，应用，参数整定方法。难点：前馈—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、引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：掌握传热设备的静态特性，了解一般传热设备——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：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.要求学生掌握的基本概念、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（fixedset-pointcontrolsystem）、随动控制系统（follow-upcontrolsystem）、过程控制系统（processcontrolsystem）。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……………………1二方案设计与论证………………22．1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………63．1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控对象动态特性的改变。