过程控制与仪表教学大纲(黑体小3号).doc

《过程控制与仪表》教学大纲（黑体小3号） 课程名称（黑体5号）：过程控制与仪表（请务必按07级人才培养计划上的课程名称填写，宋体5号） 学时：54（理论45+实验9） 学分：3（具体的学分请参照相关人才培养计划） 课程性质：专业限制性选修课（分为公共基础必修课、专业基础必修课或学科基础必修课、专业必修课、专业限制性选修课或专业方向选修课、专业任意选修课、公共选修课） 考核方式：考查（填考试、考查） 开课对象：电气工程及其自动化专业学生（多个专业都开的请将多个专业的名称都写上并用顿号隔开，物电学院另三个本科专业名称分别是：电子信息工程专业、物理学（师范）专业、材料物理专业) 一、教学目的与要求（这部分内容要写得稍充实些，不要只写个一、两行，可写成一段，也可分段将要求写成1、。2、…。请参照其它类别的教学大纲。） 本课程是理论教学与实验教学相结合的课程。要求了解基于仪表与过程控制系统的最新发展和工程应用；掌握过程控制中常用的检测仪表、控制仪表、执行器及本安防爆的工作原理及应用；掌握过程动态特性与建模、单回路控制系统设计与参数整定、复杂控制系统的分析与设计；了解先进控制技术的相关内容；了解DDC系统、DCS系统，现场总线技术、控制网络的现状及发展趋势。（宋体五号，1.5倍行距） 二、课程内容及学时分配 第一部分 理论教学 章节 内容 学时 一 绪论 2 二 检测仪表 8 三 控制仪表 6 四 执行器及安全栅 4 五 被控过程的数学模型 6 六 简单控制系统 6 七 复杂控制系统 9 八 先进过程控制技术 2 九 计算机控制系统 1 十 过程控制系统应用 1 合计 45 （以下内容宋体五号，1.5倍行距） 第一章 绪论（2学时） 主要内容： 过程控制的特点；过程控制的发展概况；过程控制系统分类及其性能指标。（主要内容不分段，不使用1、2、3、标号，不要使用行为动词，以分号隔开） 要求： 1、了解过程控制的特点及发展。 2、掌握过程控制性能常用指标。（要求中内容要分段） 第二章 检测仪表（8学时） 主要内容： 检测仪表的基本技术指标；温度检测及仪表；压力检测及仪表；流量检测及仪表；物位检测及仪表；成分检测及仪表。 要求： 1、了解仪表的基本技术指标。 2、掌握热电偶、弹性式压力计等常用检测仪表的工作原理。 第三章 控制仪表（6学时） 主要内容： 基本控制规律及特点；模拟式控制器；数字式PID控制器；可编程逻辑控制器。 要求： 1、了解数字式PID控制器、可编程逻辑控制器。 2、掌握模拟式PID控制器及其控制规律。 第四章 执行器及安全栅（4学时） 主要内容： 执行器；安全栅。 要求： 1、了解执行器、安全栅在控制系统中的作用。 2、掌握电气转换器、阀门定位器、安全栅的工作原理。 第五章 被控过程的数学模型（6学时） 主要内容： 被控过程数学模型的作用与要求；建立被控过程数学模型的方法；机理法建模；测试法建模。 要求： 1、了解数学模型在控制系统中的作用。 2、掌握机理法建立单容、双容系统数学模型的过程。 3、了解测试法建模的方法，并掌握其中的阶跃响应法建模。 第六章 简单控制系统的设计与参数整定（6学时） 主要内容： 简单控制系统的结构与组成；简单控制系统设计；调节规律对控制品质的影响与调节规律选择；调节器参数的工程整定方法；简单控制系统设计实例。 要求： 1、了解简单控制的结构、组成及设计步骤。 2、了解各种调节规律对控制系统的影响。 3、掌握PID参数整定过程。 第七章 复杂控制系统（9学时） 主要内容： 串级控制系统；前馈控制系统；大滞后过程控制系统；比值控制系统；均匀控制系统；分程控制系统；选择控制系统；解耦控制系统。 要求： 1、掌握串级控制的参数整定方法。 2、掌握前馈控制、滞后控制的设计。 3、了解其它各种复杂控制系统。 第八章 先进过程控制技术（2学时） 主要内容： 自适应控制；预测控制；专家控制；模糊控制；神经控制。 要求： 了解各种先进过程控制技术的工作原理。 第九章 计算机控制系统（1学时） 主要内容： 直接数字控制系统（ＤＤＣ）；集散控制系统（ＤＣＳ）；现场总线技术。 要求： 了解计算机控制系统中的各种相关技术。 第十章 过程控制系统应用实例（1学时） 主要内容： 精馏塔过程控制系统；工业锅炉自动控制系统。 要求： 了解过程控制系统具体应用的设计过程。 第二部分 实践教学环节 （要有20%的综合性或设计性项目，即5个或5个以上实验项目的至少要有1个综合性或设计性项目） 序号 实验项目 学时数 项目要求 项目类型 项目性质 目的要求 所在实验分室 1 过程控制实验系统 3 必做 演示 验证 了解实际过程控制系统的各种相关仪表及系统设计、调试过程 电器控制 2 简单控制系统仿真 3 必做 操作 验证 掌握简