工业过程控制
工业过程控制
3万+ 人选课
更新日期:2025/06/07
开课时间2022/10/30 - 2024/05/22
课程周期82 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介


工业过程控制是自动化领域重要分支,是指工业生产过程自动化,它泛指石油、化工、船舶、核能、电力、水利、冶金、轻工、纺织、制药、建材、环境工程等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制,工业生产过程控制的任务就是在了解、掌握工艺流程和生产过程的静态和动态特性的基础上,根据安全性、经济性和稳定性三项要求,应用理论对控制系统进行分析和设计,最后采用适宜的技术手段加以实现。主要包括系统方案设计、工程设计、工程安装与仪表选型调校、及调节器参数整定。本课程以单回路控制系统为主线,脉路清晰的讲解了单回路控制系统组成及其四大组成部分:被控对象建模方法,检测仪表、执行器、控制器的原理、类型、选型方法等,然后由浅入深的介绍单回路控制系统设计、复杂控制系统设计(串级、前馈、大滞后过程控制及非线性增益补偿)、实现特殊需求的过程控制系统(比值、均匀、分程、选择,解耦控制)本课程的重点和难点是过程控制系统方案设计和工艺设计。最后介绍了船舶特辅装置过程控制系统分析设计方法和步骤,使学生掌握实际生产过程控制系统整体设计步骤和调试方法,激发学生学习、解决工程问题的兴趣。

本课程在国内课程中率先完成了数字化资源和同步教材的慕课建设。其中,数字化资源分别在爱课程“中国大学MOOC”和“学银在线”两平台发布,通过教学视频再现教学精华;同步教材于2019年1月在高等教育出版社出版,实现了教材内容与教学视频的一对一。同时在中国大学MOOC平台上,为学习者提供了教学PTT、单元测验与作业、讨论题和网上答疑等互动学习体验环节。相信学习者通过“视频、PPT,同步慕课教材、学习体验平台”的学习套餐,会有深刻的体验和重要收获。

课程大纲

第1章 绪论

1.1 工业过程控制的组成、特点、任务

1.2 工业过程控制的分类、指标、现状

第1章 PPT

第2章 被控过程的数学模型

2.1 被控过程数学模型的作用与要求

2.2 利用机理法建立被控过程数学模型

2.3 试验法建立被控过程数学模型(一)

2.4 试验法建立被控过程数学模型(二)

第2章 PPT

第3章 过程参数检测仪表及变送器

3.1 测量误差与仪表的基本技术指标

3.2.1 温度检测及变送

3.2.2 温度检测及变送

3.3 压力检测及变送

3.4 流量检测及变送

3.5 物位检测及变送

第3章 PPT

差压式流量计节流件讨论

第4章 执行器

4.1 执行器概述、气动调节阀结构与类型

4.2 调节阀结构特性和流量特性

4.3 调节阀的选择

4.4 电/气转换器、电动调节阀

第4章 PPT

第5章 控制器

5.1 比例积分微分(PID)控制

5.2 DDZ-III控制器

5.3 数字控制器

5.4 KMM可编程调节器功能模块及编程方法

第5章 PPT

扩展阅读(一)

过程控制系统的研究与应用举例

扩展阅读(二)

锅炉燃烧回火和脱火现象

第6章 单回路控制系统设计

6.1 控制系统设计概述、被控参数和控制参数选择

6.2 检测变送环节、调节阀及调节器的选择

6.3 调节器参数整定

第6章 PPT

第7章 复杂控制系统设计

7.1 串级控制系统分析

7.2 串级控制系统设计及调节器参数整定

7.3 前馈控制系统

7.4 大滞后过程控制系统

7.5 非线性增益补偿控制系统

第7章 PPT

第8章 实现特殊需求的过程控制系统

8.1 比值控制系统

8.2 均匀与分程控制系统

8.3 选择性控制系统

8.4 多变量系统的耦合及相对增益

8.5 解耦控制系统设计

第8章 PPT

课程研讨

课程研讨1

课程研讨2

课程研讨3

第9章 应用实例-船舶燃油粘度控制系统设计

船舶机船过程控制中较为典型的燃油粘度控制系统进行分析设计

第9章 PPT

课程讨论

扩展阅读(三)

浅谈借鉴“工业4.0”推动中国制造业转型升级

实验

双容水箱液位数学模型的建立\\双容水箱液位单回路控制实验

双容水箱液位串级控制实验

实验 PPT

知识点总结

知识点总结-PPT

知识点总结视频-1

知识点总结视频-2