《熱工過(guò)程自動(dòng)調(diào)節(jié)》課程教學(xué)大綱

《熱工過(guò)程自動(dòng)調(diào)節(jié)》教學(xué)大綱課程名稱：熱工過(guò)程自動(dòng)調(diào)節(jié)課程類別（必修/選修）：選修課程英文名稱：ThermalProcessAutomaticAdjustment總學(xué)時(shí)/周學(xué)時(shí)/學(xué)分：32/2/2其中實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)：6先修課程：鍋爐原理、汽輪機(jī)原理、熱工測(cè)量技術(shù)后續(xù)課程支撐：熱力發(fā)電廠、供熱工程、暖通工程授課時(shí)間：2，4-18周，星期二7-8節(jié)授課地點(diǎn)：松山湖校區(qū)6F-203授課對(duì)象：開(kāi)課學(xué)院：化學(xué)工程與能源技術(shù)學(xué)院任課教師姓名/職稱：答疑時(shí)間、地點(diǎn)與方式：1.課堂：每次上課的課前、課間和課后進(jìn)行答疑；2.課外：可直接到12L-401辦公室進(jìn)行答疑；3.線上：建立微信課程群，實(shí)施線上答疑。課程考核方式：開(kāi)卷（）閉卷（）課程論文（）其它（）使用教材：《熱工過(guò)程自動(dòng)調(diào)節(jié)》，丁軻軻，中國(guó)電力出版社，2011年2月第二版課程簡(jiǎn)介：熱工過(guò)程自動(dòng)調(diào)節(jié)課程是能源與動(dòng)力工程專業(yè)的一門主要課程。其目的是使學(xué)生了解自動(dòng)調(diào)節(jié)的基本原理、自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本分析、整定方法和基本實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生一定的動(dòng)手能力，為學(xué)生畢業(yè)后從事專業(yè)工作打下必要的基礎(chǔ)。課程教學(xué)目標(biāo)及對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐：課程教學(xué)目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求目標(biāo)1：掌握自動(dòng)調(diào)節(jié)的基本概念；1.3掌握用于解決能源與動(dòng)力工程復(fù)雜問(wèn)題的專業(yè)知識(shí)。能夠應(yīng)用工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)解決能源與動(dòng)力工程專業(yè)的復(fù)雜工程問(wèn)題。1.

工程知識(shí)：能夠掌握數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)，并將其應(yīng)用于解決能源與動(dòng)力工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題。目標(biāo)2：掌握PID調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)調(diào)節(jié)過(guò)程的影響；掌握采用時(shí)域和頻域分析的基本原理，并能熟練掌握判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法；4.2掌握科學(xué)研究基本方法，應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)擬定能源與動(dòng)力工程領(lǐng)域內(nèi)復(fù)雜問(wèn)題解決思路，制訂實(shí)驗(yàn)方案、構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。4.研究：能夠運(yùn)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、信息綜合等科學(xué)研究方法對(duì)能源與動(dòng)力工程領(lǐng)域的復(fù)雜問(wèn)題開(kāi)展研究，并得到有效結(jié)論。目標(biāo)3：掌握電站鍋爐汽包水位、主蒸汽溫度、燃燒控制系統(tǒng)和主控制系統(tǒng)四種典型的火力發(fā)電廠自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作原理，熟悉上述四種自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的整定方法。5.2能夠開(kāi)發(fā)專用的現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，滿足進(jìn)行能源與動(dòng)力工程設(shè)計(jì)、制造和研發(fā)工程實(shí)踐的需要。5.使用現(xiàn)代工具：能夠開(kāi)發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，對(duì)能源動(dòng)力領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)、模擬、求解和論證，并能夠理解其局限性。理論教學(xué)進(jìn)程表周次教學(xué)主題授課教師學(xué)時(shí)數(shù)教學(xué)內(nèi)容（重點(diǎn)、難點(diǎn)、課程思政融入點(diǎn)）教學(xué)模式（線下/混合式）教學(xué)方法作業(yè)安排支撐課程目標(biāo)2基本概念肖漢敏2（1）理解自動(dòng)調(diào)節(jié)的概念、自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成和常用術(shù)語(yǔ)；（2）掌握采用方框圖描述調(diào)節(jié)系統(tǒng)的方法，

（3）熟悉自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分類及各種分類方法的特點(diǎn)，（4）理解四種基本的調(diào)節(jié)過(guò)程及調(diào)節(jié)系統(tǒng)性能指標(biāo)。課程思政融入點(diǎn)：了解關(guān)于已故工程院院士，中國(guó)爆炸力學(xué)與核試驗(yàn)工程領(lǐng)域著名專家林俊德先進(jìn)事跡，披露中國(guó)第一枚原子彈爆炸時(shí)的一些細(xì)節(jié)。培養(yǎng)學(xué)生的民族精神、工匠精神。線下課堂講授與小組討論1-2、1-7課程思政作業(yè)：要求學(xué)生觀看有關(guān)林俊德院士的視頻；目標(biāo)一4、5自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述肖漢敏4（1）通過(guò)對(duì)拉普拉斯變換的定義、定理的復(fù)習(xí)，掌握拉氏變換和反變換的應(yīng)用；

（2）理解靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性的概念。（3）掌握用微分方程、傳遞函數(shù)、階躍響應(yīng)描述系統(tǒng)或環(huán)節(jié)動(dòng)態(tài)特性的方法；（4）掌握基本環(huán)節(jié)和環(huán)節(jié)的連接方式。（5）掌握方框圖的等效變換及綜合傳遞函數(shù)的求取方法。線下課堂講授與小組討論2-2、2-5、2-7目標(biāo)一6熱工對(duì)象和自動(dòng)調(diào)節(jié)器的動(dòng)態(tài)特性肖漢敏2（1）熟悉熱工對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性，掌握對(duì)象特征參數(shù)的物理意義；

（2）熟悉有自平衡能力與無(wú)自平衡能力對(duì)象傳遞函數(shù)及階躍響應(yīng)特點(diǎn)。（3）掌握P、PI、PD、PID自動(dòng)調(diào)節(jié)器的動(dòng)作規(guī)律、特點(diǎn)

（4）掌握自動(dòng)調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)、積分系數(shù)和微分系數(shù)大小變化對(duì)調(diào)節(jié)過(guò)程的影響。（5）了解工業(yè)調(diào)節(jié)器的一般組成線下課堂講授和小組討論3-2目標(biāo)一7、8系統(tǒng)時(shí)域分析肖漢敏4（1）通過(guò)二階系統(tǒng)分析，理解系統(tǒng)特征方程與調(diào)節(jié)過(guò)程之間的數(shù)學(xué)內(nèi)在聯(lián)系，掌握特征根在復(fù)平面上的位置與系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)系。（2）掌握勞斯判據(jù)，根據(jù)對(duì)象的特征方程構(gòu)建勞斯方程，并進(jìn)行求解和判斷。熟悉古爾維茨判據(jù)，根據(jù)對(duì)象的特征方程構(gòu)建古爾維茨矩陣并求解。線下課堂講授與小組討論4-4、4-5、4-7目標(biāo)二9、10系統(tǒng)頻域分析肖漢敏4（1）掌握頻率特性概念

（2）根據(jù)傳遞函數(shù)，能熟練求出對(duì)象的頻率特性，并能在復(fù)平面中表示。

（3）理解穩(wěn)定判據(jù)的理論依據(jù)，掌握乃奎斯特判據(jù)的概念和應(yīng)用的方法。線下課堂講授與小組討論5-3、5-5目標(biāo)二11系統(tǒng)的工程整定肖漢敏2（1）掌握調(diào)節(jié)器參數(shù)的變化對(duì)系統(tǒng)過(guò)程曲線的的品質(zhì)指標(biāo)的影響

（2）掌握系統(tǒng)工程整定的方法。。線下課堂講授與小組討論6-1目標(biāo)二12汽包爐給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)肖漢敏2（1）熟悉汽包鍋爐給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中被調(diào)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性

（2）掌握給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)的類型、結(jié)構(gòu)及原理（3）掌握給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)的整定方法。（4）了解變速泵的給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)。（5）掌握全程給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)的概念及要解決的主要問(wèn)題課程思政融入點(diǎn)：汽包爐給水自動(dòng)調(diào)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的鍥而不舍和工匠精神。線下課堂講授與小組討論7-1、7-2目標(biāo)二13，14汽包爐汽溫自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)肖漢敏3(1)掌握對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性（2）掌握串級(jí)汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理及整定方法

(3)掌握具有導(dǎo)前汽溫微分信號(hào)的雙回路汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理及整定方法（4）了解再熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)的幾種方法。

（5）了解大機(jī)組汽溫控制系統(tǒng)的控制策略。線下課堂講授與小組討論8-1、8-4目標(biāo)三14，15汽包爐燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)肖漢敏3（1）掌握燃燒調(diào)節(jié)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性（2）掌握燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)、組成（3）了解對(duì)幾個(gè)物理量的測(cè)量：燃料量信號(hào)、風(fēng)量、氧量。理解熱量信號(hào)（4）掌握鍋爐燃燒調(diào)節(jié)的基本策略及常用的改進(jìn)策略

（5）了解鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)的幾個(gè)較復(fù)雜的實(shí)例線下課堂講授與小組討論9-1、9-5目標(biāo)三合計(jì)26實(shí)踐教學(xué)進(jìn)程表周次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱授課教師學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容（重點(diǎn)、難點(diǎn)、課程思政融入點(diǎn)）項(xiàng)目類型（驗(yàn)證/綜合/設(shè)計(jì)）教學(xué)方式支撐課程目標(biāo)16實(shí)驗(yàn)裝置的基本操作與儀表調(diào)試肖漢敏21）、了解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成。2）、了解液位、壓力傳感器的結(jié)構(gòu)原理與使用方法。3）、掌握實(shí)驗(yàn)裝置的基本操作與變送器儀表的調(diào)整方法。課程思政融入點(diǎn)：要求學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)必須堅(jiān)持實(shí)事求實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中主動(dòng)思考理論原理，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中去驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)原理，使理論與實(shí)踐相輔相成。綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)二17單容水箱液位/壓力PID控制系統(tǒng)肖漢敏21）、通過(guò)實(shí)驗(yàn)熟悉單回路反饋控制系統(tǒng)的組成和工作原理。2）、研究系統(tǒng)分別用P、PI和PID調(diào)節(jié)器時(shí)的抗階躍擾動(dòng)作用。3）、定性地研究P、PI和PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。18雙容水箱液位/壓力控制系統(tǒng)肖漢敏21）、熟悉單回路雙容液位控制系統(tǒng)的組成和工作原理。2）、研究系統(tǒng)分別用P、PI和PID調(diào)節(jié)器時(shí)的控制性能。3）、定性地分析P、PI和PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)二合計(jì)6課程考核課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)評(píng)價(jià)依據(jù)及成績(jī)比例（%）權(quán)重（%）作業(yè)實(shí)驗(yàn)考試……目標(biāo)1（知識(shí)目標(biāo)）1.3501520目標(biāo)2（能力目標(biāo)）4.21504560目標(biāo)3（素質(zhì)目標(biāo)）5.2551020合計(jì)25570100注：1、各類考核評(píng)價(jià)的具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)《附錄：各類考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表》；2、根據(jù)《東莞理工學(xué)院考試管理規(guī)定》第十二條規(guī)定：曠課3次（或6課時(shí)）學(xué)生不得參加該課程的期終考核。大綱編寫時(shí)間：2023年2月23日系（部）審查意見(jiàn)：我系（專業(yè)）課程委員會(huì)已對(duì)本課程教學(xué)大綱進(jìn)行了審查，同意執(zhí)行。系（部）主任簽名：日期：2023年02月25日附錄：各類考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表作業(yè)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)要求評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重（%）90-10080-8960-790-59目標(biāo)1：概念清楚，作業(yè)認(rèn)真，答題正確。概念比較清楚，作業(yè)比