课程代码: 11121470
课程名称:控制工程综合实验
课程类别:(选修课或必修课)必修课
授课周数:8周
周 学 时:0.0-2.0
课程学分:1.0
面向对象:自动化及相关专业学生
预修课程要求:自动控制原理 过程控制工程 控制仪表与计算机控制装置 计算机控制系统 现代传感技术和过程检测系统
一、课程介绍(100-150字)
本实验课程是与《过程控制工程》配套的一门紧密结合生产实际的工程技术类课程,是过程控制工程理论教学的深化和补充,具有较强的实践性。通过该课程可以使学生掌握各类典型的工业设备的组成原理和控制方案,加深对过程控制工程理论知识的理解,培养学生分析、处理过程控制中各种工程实际问题的能力,具备典型工业过程控制系统的应用及实施的能力。
二、教学目标
(一)主要内容
整个实验包括液位控制实验、温度控制实验、流量控制实验和DCS控制实验四大块。每块实验又细分为对象特性测试、单回路控制实验、串级控制实验以及部分综合提高实验。
(二)学习目标
通过本课程实验,使学生掌握常用的自动控制分析设计方法,深刻理解过程控制系统的组成,掌握以、单回路、串级控制为主的基于PID的常规控制系统及先进控制方法的原理,了解先进控制系统的思路、方法及其特点,能结合具体的工业过程设计合理的控制方案,并加以工程实施。
三、课程要求
(一)授课方式
本课程以学生动手为主,老师的讲解、指导为辅。实验前进行实验相关内容讲解、实验中实验指导、实验后问题讨论。
(二)学习要求
实验前必须按照实验指导书的相关内容进行预习,画出每个实验的方块图、接线图,写出简要的实验步骤。本课程的实验一般只给出实验任务和所需的仪器设备,由学生自行设计实验方案、实验方法和步骤。
四、 考核
本门课程的考核根据实验动手能力、实验态度、教师提问、实验报告及笔试等综合评定。
五、教学计划
(一)课堂教学
第一次集中授课,介绍课程内容,明确任务。
(二)实验教学
实验一:液位控制系统实验 8学时
实验二:温度控制系统实验 8学时
实验三:流量控制系统实验 8学时
实验四:DCS系统实验 8学时
(三)其它
期末考试
六、教学日历
周序 | 主题 | 主要内容 |
1 | 液位控制 | l 熟悉和掌握液位控制系统的组成及实验的工作原理; l 掌握液位系统对象特性的测试方法,并根据响应曲线求取对象的数学模型。 |
2 | 液位控制 | l 掌握液位单回路和串级控制系统的组成、系统投运以及参数整定方法; l 研究不同调节参数和控制规律对控制系统的影响。 |
3 | 温度控制 | l 熟悉和掌握温度控制系统的组成及实验的工作原理; l 掌握温度系统对象特性的测试方法,并根据响应曲线求取对象的数学模型。 |
4 | 温度控制 | l 掌握温度位式控制和PID控制的方法,并比较二者的优缺点; l 熟悉和掌握温度复杂控制系统的组成、系统投运以及参数整定方法; l 研究不同调节参数和控制规律对控制系统的影响。 |
5 | 流量控制 | l 熟悉和掌握流量控制系统的组成及实验的工作原理; l 掌握电动调节阀流量特性的的测试方法,对电动调节阀结构和特性做进一步的了解和研究。 |
6 | 流量控制 | l 掌握流量系统单回路控制的方法,并与液位和温度单回路控制做比较; l 熟悉和掌握流量控制系统的组成、系统投运以及参数整定方法。 |
7 | DCS控制 | l 熟悉计算机集散控制系统的软硬件组成; l 掌握集散控制系统的组态方法和步骤。 |
8 | DCS控制 | l 掌握集散控制系统的参数整定方法; l 学习使用集散控制系统进行复杂控制以及高级算法的实现; l 比较常规控制与计算机控制的异同。 |
(超过8周,请自行添加)
七、参考教材及相关资料
选用教材:《过程控制工程实验指导书》 仲玉芳,冯毅萍编写,浙江大学实验讲义,2010.08。
主要参考书:
1、过程控制工程,王树青等编著,化学工业出版社,2008
2、过程控制,金以慧主编,清华大学出版社,1993.04
3、Automated Continuous Process Control,Smith, C. A, John Wiley & Sons Inc., New York, 2002
4、控制仪表与计算机控制装置,周泽魁主编,化学工业出版社,2004。
5、计算机控制系统,王慧主编,化学工业出版社,2003。
6、自动检测技术与装置,张宏建、蒙建波主编,化学工业出版社,2004.07。
八、课程教学网站:
控制系自动化实验中心http://cse.zju.edu.cn/aec/。
http://gckzgc.jpkc.cc/。
(要求至少A4纸4页)