过程控制工程第三版教学大纲

1 过程控制第三版教学设计

一、教学目标

本课程的教学目标是使学生掌握以下几点内容：

1. 能够了解过程控制的基本原理和应用领域。

2. 能够掌握过程控制系统的硬件组成和软件设计。

3. 能够了解过程控制系统中的传感器、执行器、控制器等基本元件的特点及其选择方法。

4. 能够掌握调节控制和PID控制的基本原理和应用方法。

5. 能够了解模糊控制、神经网络控制和自适应控制等现代控制方法的基本原理和应用方法。

二、教学内容

1. 过程控制基本概念和应用领域

– 过程控制系统的组成和基本结构

– 过程控制在工业、环保、交通、医疗等领域中的应用

2. 过程控制系统硬件设计

– 传感器的种类、特点及其选择方法

– 执行器的种类、特点及其选择方法

– 控制器的种类、特点及其选择方法

– 模拟量输入输出和数字量输入输出的实现方法

3. 过程控制系统软件设计

– 控制系统软件的构成和组成部分

– 控制系统软件的设计思路和方法

– 控制系统软件的开发工具和调试方法 2 4. 调节控制和PID控制

– 调节控制基本概念和实现方法

– PID控制基本原理和应用方法

– PID控制的调参方法和实现过程

5. 模糊控制、神经网络控制和自适应控制

– 模糊控制基本原理和应用方法

– 神经网络控制基本原理和应用方法

– 自适应控制基本原理和应用方法

三、教学方法

1. 理论课程讲解：主要通过PPT、黑板板书等形式介绍课程知识点，重点讲解课程关键概念、基本原理、应用方法等。

2. 实验课程讲解：通过实际的控制系统硬件、控制器以及相应软件的实现，演示课程知识点的具体应用，深化学生对知识点的理解。

3. 讨论课程：通过分组讨论、小组讲解等方式，梳理课程知识点，探讨知识点的实现方法和应用案例，培养学生的团队合作能力。

四、评估方法

1. 期中考试：对第一轮教学内容进行考核，主要考察学生对课程中理论知识的掌握情况。

2. 期末考试：对整个课程的知识点进行考核，主要考察学生对整体课程的掌握情况。

过程控制教学大纲

一、课程简介

过程控制是自动化领域中的重要组成部分，广泛应用于化工、石油、电力、冶金等工业生产过程中。本课程旨在让学生掌握过程控制的基本原理和方法，学会分析和设计过程控制系统，提高解决实际问题的能力。

二、课程目标

1、掌握过程控制的基本概念、原理和常用控制算法；

2、了解过程控制系统的组成、特点和分类；

3、掌握过程控制系统的设计和调试方法；

4、学会对过程控制系统进行性能评估和优化；

5、培养解决实际问题的能力，提高综合素质。

三、课程内容

1、过程控制概述：过程控制的基本概念、发展历程和应用领域；

2、过程控制系统组成：工艺流程、自动化仪表、控制系统和执行机构等；

3、过程控制系统设计：控制方案设计、控制系统选型、控制系统集成和调试等；

4、过程控制算法：PID控制算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等；

5、过程控制系统性能评估与优化：性能指标评估、系统优化和改进措施等；

6、典型过程控制系统案例分析：化工、石油、电力、冶金等行业的典型过程控制系统案例分析。

四、课程安排

本课程共分为理论教学和实践教学两个部分。理论教学部分包括以上六个方面的内容，实践教学部分包括实验、课程设计和综合实践等环节。具体安排如下：

1、第一讲：过程控制概述（2学时）；

2、第二讲：过程控制系统组成（4学时）； 3、第三讲：过程控制系统设计（4学时）；

4、第四讲：过程控制算法（4学时）；

5、第五讲：过程控制系统性能评估与优化（2学时）；

6、第六讲：典型过程控制系统案例分析（2学时）；

7、第七讲：实验环节（4学时）；

8、第八讲：课程设计和综合实践环节（8学时）。

五、教学方法

本课程采用多媒体教学、案例分析和实验相结合的教学方法。通过多媒体教学，使学生对过程控制的基本概念和原理有更直观的认识；通过案例分析，使学生了解实际生产过程中遇到的问题及解决方法；通过实验环节，使学生能够亲手操作和体验过程控制系统的运行与调试。

《过程控制工程》课程教学大纲

课程编号：

课程名称：过程控制工程

英文名称：Process Control Engineering

课程类型：专业课

课程要求：必修

学时/学分：5弟.5 （讲课学时：48实验学时：8上机学时：0）

适用专业：自动化

一、 课程性质与任务

1. 课程性质：《过程控制工程》是自动化专业的专业课，是关于生产过程自动控制的课

程，是一门基础知识综合应用能力要求较高且专业性强的专业课。

2. 课程任务：开拓学生的视野，培养和提高学生综合应用基础知识以及学习、掌握新

理论和新技术的能力。

生产过程自动控制是自动控制应用最广泛的领域，也是先进自动控制理论和技木应用

最多的领域"通过这门课程的学习，使学生全面掌握过程对象的特点及多变的控制结构及

先进控制策略，系统、深入地学习生产过程自动控制的基本理论和实现方法；掌握-些典

型生产过程的整体控制方案及设计方法，学习利用自动控制相关理论和技术分析和解决复

杂过程控制的工程问题，提高学生分析问题、解决问题的能力；了解过程控制领域的前沿

理论与技木，开拓学生视野，以提高学生的创新和环保意识能力。

二、 课程与其他课程的联系

本课程是自动化专业大学本科四年级学生的专业必修课，是对《自动控制原理》、《检

测与转换》课程知识的综合应用和延伸。

三、 课程教学目标

课程学习的总体目标：不仅要使学生能够掌握过程控制对象的特点及一般控制要求，掌

握不同控制对象及控制要求下应采用何种控制结构及控制策略，学习各种基于反馈控制理论

的控制结构的原理，掌握各种控制结构的分析及设计方法。掌握过程控制中存在的非线性问

题、大滞后问题、多变量耦合问题的产生原因、对控制性能的影响及常规的解决方案；掌握

一些典型过程控制工程的设备状况、工作原理、控制要求，学习复杂控制过程的分析与控制

系统设计方法。

1. 通过本课程的学习，理解温度、压力、流量、液位、成分等过程控制对象的特点，

过程控制工程孙洪程答案

【篇一：过程控制工程 教学大纲】

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（process control engineering）

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。