《马克思主义基本原理》教学大纲--(黑体小三) - 台.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
掌握简单控制系统的参数整定方法及仿真实现
电器控制
3
串级控制与预估控制系统仿真
3
选做
操作
验证
掌握串级控制的参数整定方法，掌握smith预估控制的设计及仿真实现。
电器控制
4
比值控制与前馈控制系统仿真
3
选做
操作
验证
掌握比值控制、前馈控制的设计及仿真实现。
电器控制
（注：1、项目要求：必做、选做（原必修、选修不要，总计可做实验数必需大于规定实验数的30%以上，如上表规定做3个，实验应制定3+3×30%=3.9，即4个实验。2个必做，1个选做（2选1））、其他等；2、项目类型：演示、操作、模拟等；3、项目性质：验证、综合、设计、研究等）

三、推荐教材和主要参考书目
推荐教材：（推荐教材以不超过2本为宜，2本使用[1] [2]标注）
王再英，过程控制系统与仪表，机械工业出版社，2006
主要参考书目：（参考书目以不少于3篇（或者本）为宜）
[1] 何离庆，过程控制系统与装置，重庆大学出版社，2003
[2] 欣斯基（F.G.Shinskey）著，萧德云、吕伯明译，过程控制系统——应用、设计与整定，第3版，清华大学出版社，2004
[3] 金以慧，过程控制，清华大学出版社，1993
（此处可以写上各种实验仪器配带的指导手册及自编实验指导书）
四、说明
（对一些需要特殊情况的说明：如一些特殊的教学方法，案例教学法、……，一些特殊的考核方式的说明，选讲内容的说明，及其它特殊说明。对没有特别需要说明的可取消这一栏目）

执笔人：雷必成 审定人：张永炬