课程简介
《过程控制工程》为自动化及相关专业的专业核心课，重点在于培养学生对于实际流程工业自动控制系统的分析、设计能力。《过程控制工程》技术作为自动化技术的重要组成部分, 在现代工业生产过程自动化中, 正在为实现各种最优技术经济指标、提高经济效益和社会效益、提高劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境、提高市场竞争能力等方面起着越来越巨大的作用。
通过本课程的学习，学生应达到如下目的：
1.了解过程控制系统的设计目的与设计步骤以及具体实现；
2.掌握控制系统方块图描述法与过程对象建模方法；
3.掌握常规PID控制策略，掌握控制系统的分析、设计与实施技术；
4.掌握串级、均匀、比值、前馈、分程、选择、双重等复杂控制系统的基本原理、系统分析及设计；
5.了解先进控制算法，掌握其设计思想、概念、特点及适用场合；
6.掌握典型工业设备（如换热器、加热炉、工业锅炉、精馏塔等）自动控制系统的设计与应用技术。
课程大纲
绪论
1.1过程控制概述
1.2过程控制的发展和趋势
第一章单元作业
第一章单元测验
过程动态数学模型
2.1过程动态数学模型
2.2过程动态数学模型的建立
2.3过程特性对控制系统性能指标的影响
第二章单元测验
第二章单元作业
单回路控制系统
3.1控制系统组成和性能指标
3.2.1检测变送环节的性能
3.2.2检测变送环节的数据处理
3.3.1执行器概述
3.3.2控制阀流量特性
3.3.3其他执行机构
3.4.1比例控制系统
3.4.2比例积分控制
3.4.3比例积分微分控制
3.4.4数字PID控制
3.4.5开关控制
3.5.1控制器参数整定原则
3.5.2控制器参数的工程整定方法
3.5.3控制系统的投运与维护
3.6简单控制系统设计实例
第三章单回路控制系统单元测验
第三章单元作业
常用复杂控制系统
4.1.1串级控制系统基本原理、结构和性能分析
4.1.2串级控制系统设计和工程应用中的问题
4.1.3串级控制系统参数整定和系统投运
4.1.4串级设计示例
4.2均匀控制系统
4.3.1前馈控制系统基本原理、结构和性能分析
4.3.2前馈控制系统设计和工程应用中的问题
4.3.3前馈控制系统参数整定和投运
4.4.1比值控制系统基本原理、结构和性能分析
4.4.2比值控制系统的实施
4.4.3比值控制系统设计和工程应用中的问题
4.5分程控制系统
4.6.1选择控制系统基本原理、结构和性能分析
4.6.2选择控制系统设计和工程应用中的问题
4.7.1双重控制系统基本原理、结构和性能分析
4.7.2双重控制系统设计和工程应用中的问题
第四章单元测验
第四章单元作业
流体输送设备的控制
5.1流体输送设备的控制-泵和压缩机的基本控制
5.2流体输送设备的控制-压缩机的防喘振控制
5.3流体输送设备的控制-变频调速技术的应用
第五章单元测验
第五章单元作业
热设备的控制
6.1传热设备的特性
6.2一般传热设备的控制
6.3锅炉设备的控制
6.4加热炉的控制
6.5蒸发器的控制
6.6工业窑炉的控制
第六章单元测验
第六章单元作业
精馏塔的控制
7.1精馏塔的基本工作原理
7.2精馏塔的基本控制
7.3复杂控制系统在精馏塔中的应用
第七章单元作业
1.1过程控制概述
1.2过程控制的发展和趋势
第一章单元作业
第一章单元测验
过程动态数学模型
2.1过程动态数学模型
2.2过程动态数学模型的建立
2.3过程特性对控制系统性能指标的影响
第二章单元测验
第二章单元作业
单回路控制系统
3.1控制系统组成和性能指标
3.2.1检测变送环节的性能
3.2.2检测变送环节的数据处理
3.3.1执行器概述
3.3.2控制阀流量特性
3.3.3其他执行机构
3.4.1比例控制系统
3.4.2比例积分控制
3.4.3比例积分微分控制
3.4.4数字PID控制
3.4.5开关控制
3.5.1控制器参数整定原则
3.5.2控制器参数的工程整定方法
3.5.3控制系统的投运与维护
3.6简单控制系统设计实例
第三章单回路控制系统单元测验
第三章单元作业
常用复杂控制系统
4.1.1串级控制系统基本原理、结构和性能分析
4.1.2串级控制系统设计和工程应用中的问题
4.1.3串级控制系统参数整定和系统投运
4.1.4串级设计示例
4.2均匀控制系统
4.3.1前馈控制系统基本原理、结构和性能分析
4.3.2前馈控制系统设计和工程应用中的问题
4.3.3前馈控制系统参数整定和投运
4.4.1比值控制系统基本原理、结构和性能分析
4.4.2比值控制系统的实施
4.4.3比值控制系统设计和工程应用中的问题
4.5分程控制系统
4.6.1选择控制系统基本原理、结构和性能分析
4.6.2选择控制系统设计和工程应用中的问题
4.7.1双重控制系统基本原理、结构和性能分析
4.7.2双重控制系统设计和工程应用中的问题
第四章单元测验
第四章单元作业
流体输送设备的控制
5.1流体输送设备的控制-泵和压缩机的基本控制
5.2流体输送设备的控制-压缩机的防喘振控制
5.3流体输送设备的控制-变频调速技术的应用
第五章单元测验
第五章单元作业
热设备的控制
6.1传热设备的特性
6.2一般传热设备的控制
6.3锅炉设备的控制
6.4加热炉的控制
6.5蒸发器的控制
6.6工业窑炉的控制
第六章单元测验
第六章单元作业
精馏塔的控制
7.1精馏塔的基本工作原理
7.2精馏塔的基本控制
7.3复杂控制系统在精馏塔中的应用
第七章单元作业