《过程装备控制技术及应用》PPT课件 郑州大学 靳遵龙

 
课件内容： 
课程导论 
知识点掌握要求：了解该课程在本专业知识架构中的地位；了解课程章节内容框架及基本要求。 
0.1 课程在本专业知识架构中的地位 
0.2 课程内容简介 
课堂回顾：课程导学 
综合流体力学开放实验操作说明书 
可拆装换热器综合性能测试开放实验操作说明书 
课程说课 
第一章 控制系统的基本概念 
知识点掌握要求：了解生产过程自动化系统包含内容；了解过程装备控制的基本要求；掌握控制系统的组成；掌握控制系统的方框图；了解控制系统的分类；了解控制系统的过渡过程及性能指标。 
1.1 控制系统的组成及方框图 
1.2 控制系统的分类及性能指标 
课堂回顾：控制系统的基本概念 
单元测验 
第二章 过程控制系统设计基础 
知识点掌握要求：掌握三类数学模型（微分方程、传递函数、方框图）；能够对方框图进行简化；掌握被控对象的动态特性；掌握控制器的动态特性；能够进行单回路控制系统的初步设计；了解控制器参数整定方法。 
2.1 数学模型 
2.2 被控对象的动态特性 
2.3 控制器的动态特性 
2.4 单回路控制系统 
课堂回顾：过程控制系统设计基础 
单元测验 
第三章 复杂控制系统 
知识点掌握要求：掌握串级控制系统基本原理；掌握前馈控制系统基本原理；了解比值控制系统基本原理；了解选择性控制系统、均匀控制系统及分程控制系统基本原理。 
3.1 串级控制系统 
3.2 前馈控制系统 
3.3 比值控制系统 
3.4 选择性控制系统 
3.5 均匀控制和分程控制系统 
学习参考资料：[1] 林巍，王亚刚. 串级控制系统闭环辨识及 PID 参数整定[J].控 制 工 程  2018  25(1): 11-18. 
学习参考资料：[2] 马永光，毛求福. 基于 DMC-PID 串级控制的超临界机组给水系统研究[J].电 力 科 学 与 工 程  2018  34(7): 61-67. 
学习参考资料：[3] 蔡大伟. 基于 Simulink 的锅炉温度流量串级控制系统设计与仿真[J].变频器世界  2019: 93-97. 
学习参考资料：[4] 童 征 ，王亚刚 ，王 凯. 基于反应釜的串级控制系统抗积分饱和研究[J].软 件 导 刊  2019（10): 65-68. 
学习参考资料：[5] 吕维良  李 征. 双容水箱串级控制系统分析与设计[J].国外电子测量技术  2017  3610): 10-14. 
课堂回顾：复杂控制系统 
单元测验 
第四章 过程检测技术 
知识点掌握要求：掌握测量与误差的基本知识；了解传感器基本概念及构成、发展动向；掌握压力测量（液柱式压力计、弹性式压力计、压阻式压力计、压电式压力计）基本原理，了解压力计的选用；掌握温度测量（热膨胀式温度计、热电偶测温仪表）基本原理，了解测温仪表的选用；掌握流量测量及液位测量原理；了解物质成分分析原理；了解过程检测技术新进展。 
4.1.1 测量的基本概念 
4.1.2 测量与误差的基本知识 
4.1.3 仪器仪表的主要性能指标 
4.2.1 压力测量(I) 
4.2.2 压力测量(II) 
4.3.1 温度测量(I) 
4.3.2 温度测量(II) 
4.3.3 温度测量(III) 
4.4.1 流量测量(I) 
4.4.2 流量测量(II) 
4.5.1 液位测量(I) 
4.5.2 液位测量(II) 
4.6 物质成分分析 
过程装备与控制工程概论考核要求 
背景小常识 
实验说明书之一 
课堂回顾：过程检测技术 
单元测验 
第五章 过程控制装置 
知识点掌握要求：掌握压力变送器基本原理；了解防爆安全栅、温度变送器基本原理及变送器选择；掌握控制器控制规律，了解控制器选择；了解执行器分类及其选择。 
5.1 变送器 
5.2 控制器 
5.3.1 气动执行器 
5.3.2 执行器流量特性 
5.3.3 电动执行器 
5.3.4 典型系统执行器的选择 
课堂回顾：过程控制装置 
单元测验 
第六章 计算机控制系统 
知识点掌握要求：了解计算机控制系统的组成及分类；了解ADDA转换器；了解计算机测试系统；掌握DDC控制系统的基本算法；了解集散控制系统、现场总线控制系统及工业系统计算机控制新进展；了解提高计算机控制系统可靠性措施。 
6.1 计算机控制系统概述 
6.2 A/D和D/A转换器 
6.3 计算机测试系统 
6.4 直接数字控制系统 
6.5 改进PID算法和采样周期选择 
6.6 集散控制系统和现场总线控制系统 
6.7 计算机控制系统的设计与实现 
6.8 提高计算机控制系统可靠性的措施 
课堂回顾：计算机控制系统 
单元测验 
第七章 典型过程控制系统应用方案 
知识点掌握要求：掌握热交换器温度反馈-前馈控制原理；掌握单回路控制系统的应用；了解液体输送特性、精馏塔的控制。 
7.1 热交换器温度反馈-静态前馈控制系统 
7.2 单回路控制系统的应用 
7.3 精馏塔的控制 
课堂回顾：典型过程控制系统应用方案 
单元测验 
第八章 先进过程控制系统简介 
知识点掌握要求：了解自适应控制系统、推断控制系统、预测控制系统、模糊控制系统、人工神经网络控制系统；了解工业控制技术新进展。 
8.1 先进过程控制系统概述 
8.2 自适应控制及预测控制 
8.3 模糊控制及人工神经网络控制 
学习参考资料：[1]陈小飞.基于模糊控制的辅助呼吸机自动调压控制研究[J].自动化与仪器仪表 2020(08):210-213. 
学习参考资料：[2]韩维 崔荣伟 苏析超 张勇.基于双种群模糊引力搜索算法的舰载机甲板作业调度[J/OL].控制与决策:1-10[2020-09-14]. 
优秀教学设计和知识应用案例 
优秀教学设计-串级控制系统 
优秀教学设计-流量测量 
优秀教学设计-前馈控制系统 
知识应用案例