冶金過程控制基礎(chǔ)及應(yīng)用課程設(shè)計

PAGEPAGE1冶金過程控制基礎(chǔ)及應(yīng)用課程設(shè)計一、課程背景隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的手工操作正逐漸被智能化工藝代替。而作為制造業(yè)中比較重要的行業(yè)之一，冶金行業(yè)也在不斷推進(jìn)著現(xiàn)代化的進(jìn)程。而在冶金生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，過程控制是保證冶金生產(chǎn)質(zhì)量和效率的重要手段之一。本課程旨在通過對冶金過程控制的基礎(chǔ)知識及應(yīng)用實例的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生了解冶金生產(chǎn)過程中的常見自動化控制方法和技術(shù)，在實踐中感受到控制系統(tǒng)設(shè)計、運(yùn)行和優(yōu)化等環(huán)節(jié)的重要性，從而培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)代化冶金生產(chǎn)中必不可少的實踐操作技能。二、課程內(nèi)容本課程分為兩個階段，第一階段為理論學(xué)習(xí)，第二階段為實踐環(huán)節(jié)。理論學(xué)習(xí)冶金行業(yè)概述：介紹冶金行業(yè)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及未來走向，包括冶煉技術(shù)、鋼鐵、銅、鋁、鎂等冶金行業(yè)；冶金過程自動化控制基礎(chǔ)：介紹控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論，包括控制理論、信號處理、控制器等相關(guān)知識；冶金過程控制中常用的技術(shù)手段：介紹常見的自動控制技術(shù)，包括PID、Fuzzy等；冶金過程控制中的應(yīng)用實例介紹：介紹控制技術(shù)在具體冶煉行業(yè)中的應(yīng)用案例，以及案例的控制方案，控制方案的設(shè)計思路和優(yōu)化。實踐環(huán)節(jié)冶金流程模擬實驗：通過軟件模擬實驗，學(xué)生可以將自己的觀念應(yīng)用于虛擬世界中，并加深對控制環(huán)節(jié)和流程的理解；實驗室實踐：由專門的教師團(tuán)隊設(shè)計實驗，逐步進(jìn)行實際環(huán)節(jié)的操作和控制；綜合實踐：對前兩個實踐階段的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行綜合應(yīng)用，學(xué)生需要以模擬生產(chǎn)的方式進(jìn)行完整流程的實驗版的冶金生產(chǎn)流程。三、課程目標(biāo)掌握冶金行業(yè)發(fā)展的基本框架，了解行業(yè)發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及未來趨勢；了解控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論，并掌握常見的控制技術(shù)，包括PID控制、Fuzzy控制等；能夠獨(dú)立進(jìn)行冶金制造過程的自動化控制方案的設(shè)計，了解控制方案的設(shè)計思路和優(yōu)化；具備冶金流程模擬實驗、實驗室實踐和綜合實踐的能力，在實踐中深入了解冶金生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用和自動化控制方法的設(shè)計。四、考核方式課堂考試：測試學(xué)生是否掌握控制理論和自動控制技術(shù)；實驗考核：通過實驗考核，測試學(xué)生能否獨(dú)立完成基本的冶金制造流程的自動化控制方案設(shè)計；綜合考核：學(xué)生需要進(jìn)行完整流程的實驗崗位模擬，測試學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和控制系統(tǒng)設(shè)計思路的優(yōu)化能力。五、教學(xué)方法本課程采用實驗教學(xué)法、案例分析法、示范講授、課堂互動等多種形式的教學(xué)方式。并且，為了更好地培養(yǎng)學(xué)生動手實踐的能力，本課程將冶金過程仿真與實驗室實踐相結(jié)合，讓學(xué)生接觸到更加真實的情境模擬，也能更好地構(gòu)建出自己的思維原型。六、參考文獻(xiàn)石油與石化工程,2012,26(6),137-141.儀器儀表自動化,2014,35(4),20-24.控制工程,2015,22(2),108-112.Yang,J.,&Xing,T.(2019).Thermalsimulationandautomaticcontrolofacoppersmeltingprocess.JournalofProcessControl,81,127-137.Xing,T.L.,&Li,W.(2020).Design,optimizationandimplementationofaFuzzy-PIDself-tuningcontrollerforan