過程控制工程孫洪程答案

過程控制工程孫洪程答案【篇一：過程控制工程教學(xué)大綱】xt>過程控制工程（processcontrolengineering）課程性質(zhì)：專業(yè)主干課適用專業(yè)：機(jī)電一體化技術(shù)學(xué)時(shí)分配：課程總學(xué)時(shí)：60學(xué)時(shí)其中理論課學(xué)時(shí)：60學(xué)時(shí)；實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)：0學(xué)時(shí)；先行課程情況：先行課：高等數(shù)學(xué)、單片機(jī)原理與應(yīng)用、自動(dòng)控制原理、傳感器技術(shù)等；教材：孫洪程，李大宇，翁維勤編著．《過程控制工程》．北京：高等教育出版社，2013年12月重印參考書目：1、邵裕燊．過程控制工程．北京：機(jī)械工業(yè)出版社2、何衍慶，俞金壽，蔣慰孫．工業(yè)生產(chǎn)過程控制．北京：化學(xué)工業(yè)出版社一、課程的目的與任務(wù)過程控制工程是機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)開設(shè)的主干課之一，主要研究工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用比較成熟的控制系統(tǒng)。隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)工業(yè)過程的要求也越來越高，用于工業(yè)過程控制的自動(dòng)化裝置也迅速發(fā)展，因此對(duì)工業(yè)過程控制的要求也隨之提高。作為研究工業(yè)過程控制系統(tǒng)組成，基本控制規(guī)律，以及工業(yè)過程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，投運(yùn)的課程-----過程控制工程也越來越受到重視，并使得該課程成為自動(dòng)化相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程。本課程的任務(wù)是：使學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，獲得工業(yè)過程控制系統(tǒng)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，掌握測量與變送器、執(zhí)行器、智能控制儀表、以及工業(yè)生產(chǎn)過程中的一些具體設(shè)備等自動(dòng)化裝置的原理與使用方法，掌握基本過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法與控制器參數(shù)的整定方法，從而為從事與本課程有關(guān)的的技術(shù)工作打下一定的基礎(chǔ)。二、課程的基本要求本課程采用傳統(tǒng)的課堂講授模式，在課堂安排上，做到精講教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生課外自學(xué)、閱讀相結(jié)合，使學(xué)生了解重點(diǎn)、認(rèn)識(shí)難點(diǎn)，突出重點(diǎn)、剖析難點(diǎn)，掌握重點(diǎn)、化解難點(diǎn)，提高學(xué)生解決問題能力；引導(dǎo)學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)，加深對(duì)其基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固和對(duì)前沿領(lǐng)域的了解。本課程的主要內(nèi)容包括基本過程控制系統(tǒng)、先進(jìn)控制系統(tǒng)、過程控制工程三大模塊。其中基本過程控制系統(tǒng)及過程控制工程為本課程的主要學(xué)習(xí)部分，要求學(xué)生可以運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)常見的過程控制系統(tǒng)加以論證或者進(jìn)行必要的定性定量分析。三、課程教學(xué)內(nèi)容概述1.該章的基本要求與基本知識(shí)點(diǎn)：掌握過程控制的概念、主要內(nèi)容及工業(yè)過程中常用被控參數(shù)；了解過程控制的應(yīng)用范疇及發(fā)展?fàn)顩r。2.要求學(xué)生掌握的基本概念、理論、原理：過程控制，被控參數(shù)，主要內(nèi)容。重點(diǎn)是過程控制的概念、主要內(nèi)容及被控參數(shù)第一章單回路反饋控制系統(tǒng)1.該章的基本要求與基本知識(shí)點(diǎn)：要求掌握單回路系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)；理解被控變量和控制變量的選擇原則；掌握如何選擇控制閥的開、閉形式及其流量特性；掌握測量、傳送滯后對(duì)控制質(zhì)量的影響及其克服辦法；掌握控制器參數(shù)對(duì)系統(tǒng)控制質(zhì)量的影響及控制規(guī)律的選擇原則；了解系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)及其消弱方法；了解單回路系統(tǒng)的投運(yùn)及整定方法。2.要求學(xué)生掌握的基本概念、理論、原理：單回路反饋系統(tǒng)，被控變量及其選擇原則，控制變量及其選擇原則，對(duì)象特性，控制閥，氣開、氣閉閥，流量特性，閥門定位器，控制器參數(shù)，正、反作用，測量變送裝置，整定。3.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：單回路反饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，被控變量及其選擇原則，控制變量及其選擇原則，控制閥的選擇以及控制規(guī)律的選擇。難點(diǎn)：對(duì)象特性及控制器參數(shù)對(duì)控制質(zhì)量的影響，單回路系統(tǒng)的整定。第二章串級(jí)控制系統(tǒng)1.該章的基本要求與基本知識(shí)點(diǎn)：掌握串級(jí)控制系統(tǒng)的工作原理及結(jié)構(gòu)，并能夠分析常見系統(tǒng)的控制過程；掌握主、副控制器規(guī)律的選擇及其正、反作用的選擇；了解串級(jí)控制系統(tǒng)的投運(yùn)掌握其整定方法；了解串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)；掌握副回路的設(shè)計(jì)原則。2.要求學(xué)生掌握的基本概念、理論、原理：串級(jí)控制系統(tǒng)，主、副回路，主、副控制器的選擇，控制器正反作用的選擇，工程整定方法，副回路的設(shè)計(jì)。3.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：串級(jí)控制系統(tǒng)的工作原理及結(jié)構(gòu)，主、副控制器的選擇，控制器正反作用的選擇。難點(diǎn)：工程整定方法和副回路的設(shè)計(jì)。第三章比值控制系統(tǒng)1.該章的基本要求與基本知識(shí)點(diǎn)：掌握比值控制系統(tǒng)的概念及類型；掌握開環(huán)比值、單閉環(huán)比值和雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)；掌握比值系數(shù)的計(jì)算；了解比值控制系統(tǒng)的實(shí)施方案。2.要求學(xué)生掌握的基本概念、理論、原理：比值控制系統(tǒng)，開環(huán)比值、單閉環(huán)比值和雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，比值系數(shù)。重點(diǎn)：比值控制系統(tǒng)的概念及類型；開環(huán)比值、單閉環(huán)比值和雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。難點(diǎn)：比值控制系統(tǒng)的實(shí)施方案。第四章均勻控制系統(tǒng)1.該章的基本要求與基本知識(shí)點(diǎn)：掌握均勻控制的概念及其特點(diǎn)；掌握其結(jié)構(gòu)形式及控制規(guī)律。2.要求學(xué)生掌握的基本概念、理論、原理：均勻控制，簡單均勻控制、串級(jí)均勻控制、雙沖量均勻控制，均勻控制規(guī)律。3.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：均勻控制的結(jié)構(gòu)形式及控制規(guī)律。難點(diǎn)：第五章前饋控制系統(tǒng)1.該章的基本要求與基本知識(shí)點(diǎn)：掌握前饋控制系統(tǒng)的概念及特點(diǎn)；要求學(xué)生會(huì)設(shè)計(jì)簡單的前饋—反饋控制系統(tǒng)；了解前饋系統(tǒng)的實(shí)施方案及其應(yīng)用，掌握其參數(shù)整定方法。2.要求學(xué)生掌握的基本概念、理論、原理：單純的前饋控制系統(tǒng)，前饋—反饋控制系統(tǒng)，前饋—串級(jí)控制系統(tǒng)，開環(huán)整定、閉環(huán)整定。3.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：前饋控制系統(tǒng)的概念及特點(diǎn)，前饋—反饋控制系統(tǒng)，應(yīng)用，參數(shù)整定方法。難點(diǎn)：前饋—反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，靜態(tài)參數(shù)及動(dòng)態(tài)參數(shù)的整定。第六章選擇性控制系統(tǒng)1.該章的基本要求與基本知識(shí)點(diǎn)：掌握選擇性控制系統(tǒng)的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用，包括開關(guān)型、連續(xù)型及混合型選擇性控制系統(tǒng)；通過實(shí)例掌握選擇性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法；了解積分飽和的產(chǎn)生極其危害性。2.要求學(xué)生掌握的基本概念、理論、原理：選擇性控制系統(tǒng)，開關(guān)型、連續(xù)型及混合型選擇性控制系統(tǒng)，積分飽和。3.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：選擇性控制系統(tǒng)的概念及應(yīng)用，選擇性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。難點(diǎn)：選擇性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。第七章分程及閥位控制系統(tǒng)1.該章的基本要求與基本知識(shí)點(diǎn)：掌握分程控制的概念及應(yīng)用場合；了解閥位控制系統(tǒng)的基本原理及應(yīng)用。2.要求學(xué)生掌握的基本概念、理論、原理：分程控制及其應(yīng)用場合。3.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：分程控制的概念及應(yīng)用場合。難點(diǎn)：第十五章流體輸送設(shè)備的控制1.該章的基本要求與基本知識(shí)點(diǎn)：了解流量控制系統(tǒng)的特點(diǎn)；掌握離心泵的工作原理及控制方案；了解容積式泵的控制方案；了解離心式壓縮機(jī)的喘振現(xiàn)象、引起原因及防喘振方案。2.要求學(xué)生掌握的基本概念、理論、原理：離心泵的工作原理，直接節(jié)流法，改變泵的轉(zhuǎn)速，改變旁路回流量，離心式壓縮機(jī)喘振現(xiàn)象。3.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：離心泵的工作原理及控制方案。難點(diǎn)：離心式壓縮機(jī)的防喘振控制方案。第十六章傳熱設(shè)備的控制1.該章的基本要求與基本知識(shí)點(diǎn)：掌握傳熱設(shè)備的靜態(tài)特性，了解一般傳熱設(shè)備——換熱器、蒸汽加熱器、冷凝冷卻器的控制原理；掌握鍋爐汽包水位、蒸汽過熱系統(tǒng)、鍋爐燃燒過程的控制系統(tǒng)及方案。2.要求學(xué)生掌握的基本概念、理論、原理：傳熱設(shè)備的靜態(tài)特性，鍋爐汽包水位的特性、單沖量控制、雙沖量控制、三沖量控制，過熱蒸汽溫度串級(jí)控制系統(tǒng)，鍋爐燃燒過程的基本控制方案。3.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：掌握鍋爐汽包水位、蒸汽過熱系統(tǒng)、鍋爐燃燒過程的控制系統(tǒng)及方案。難點(diǎn)：傳熱設(shè)備的靜態(tài)特性，汽包水位的動(dòng)態(tài)特性。第十七章精餾塔的控制1.該章的基本要求與基本知識(shí)點(diǎn)：2.要求學(xué)生掌握的基本概念、理論、原理：精餾原理，精餾段、提餾段溫度控制方案的分析。3.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：精餾原理，被控變量的選擇，精餾塔整體控制過程中控制系統(tǒng)分析。難點(diǎn)：精餾塔整體控制過程中控制系統(tǒng)分析。第十八章化學(xué)反應(yīng)器的控制1.該章的基本要求與基本知識(shí)點(diǎn)：了解化學(xué)反應(yīng)的一些基本概念及化學(xué)反應(yīng)器的控制要求；了解反應(yīng)器的溫度控制、進(jìn)料流量控制及壓力控制方案及控制過程。2.要求學(xué)生掌握的基本概念、理論、原理：化學(xué)反應(yīng)器的控制要求。3.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)器的控制要求，反應(yīng)器的溫度控制、進(jìn)料流量控制及壓力控制基本控制方案。難點(diǎn)：四、課程學(xué)時(shí)數(shù)安排【篇二：過程控制課程設(shè)計(jì)】=txt>課程設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）設(shè)計(jì)課題：過程控制專業(yè)班級(jí)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)時(shí)間：北華航天工業(yè)學(xué)院電子工程系課程設(shè)計(jì)任務(wù)書指導(dǎo)教師：教研室主任：2013年12月6日內(nèi)容摘要自本世紀(jì)30年代以來，自動(dòng)化技術(shù)獲得了驚人的成就，已在工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)起著關(guān)鍵的作用。自動(dòng)化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個(gè)重要標(biāo)志。自動(dòng)控制按輸入量的變化規(guī)律分類，可分恒值控制系統(tǒng)（fixedset-pointcontrolsystem）、隨動(dòng)控制系統(tǒng)（follow-upcontrolsystem）、過程控制系統(tǒng)（processcontrolsystem）。前饋-反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與整定，采用自動(dòng)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水箱液位的過程控制。首先對(duì)被控對(duì)象的模型進(jìn)行分析。然后，根據(jù)被控對(duì)象模型和被控過程特性并加入pid調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)流量控制系統(tǒng)，采用動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)對(duì)控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：自動(dòng)化過程控制pid目錄一概述……………………1二方案設(shè)計(jì)與論證………………22．1前饋控制………………22．2反饋控制………………22．3前饋-反饋控制…………32．4前饋-反饋控制系統(tǒng)pid算法…………42．5控制方案的論證…………52．5．1控制方案的可靠性…………………52．5．2控制方案的安全性…………………52．5．3控制方案的經(jīng)濟(jì)性…………………5三儀表的選擇與參數(shù)的設(shè)定………63．1設(shè)備型號(hào)…………………63．2調(diào)節(jié)器及其參數(shù)的設(shè)置……………………73．3儀器儀表的組合安裝………83．4計(jì)算機(jī)的參數(shù)設(shè)置…………9四實(shí)驗(yàn)步驟…………9五實(shí)驗(yàn)結(jié)果………………………10六結(jié)論……………11七心得體會(huì)………………………12八參考文獻(xiàn)………………………13一、概述pct—i型過程控制實(shí)驗(yàn)裝置是基于工業(yè)過程物理模擬對(duì)象，它集自動(dòng)化儀表技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)為一體的多功能實(shí)驗(yàn)裝置。系統(tǒng)包括流量、溫度、液位、壓力等熱工參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)、單回路控制、串級(jí)控制、前饋控制、比值控制等多種控制形式。本裝置還可根據(jù)用戶的需要設(shè)計(jì)構(gòu)成ddc、dcs、plc、fcs、tcs等多種控制系統(tǒng)。該實(shí)驗(yàn)裝置既可作為本科、?？?、高職過程控制課程的實(shí)驗(yàn)裝置，也可作為研究生及科研人員在復(fù)雜控制系統(tǒng)、先進(jìn)控制系統(tǒng)研究方面提供物理模擬對(duì)象和實(shí)現(xiàn)手段。裝置特點(diǎn):1．裝置由控制對(duì)象、控制屏、計(jì)算機(jī)三部分組成，對(duì)象構(gòu)布局合理，造型美觀大方。2．真實(shí)性、直觀性、綜合性強(qiáng)，控制對(duì)象元件全部來源于工業(yè)現(xiàn)場?？刂破琳嬗型暾南到y(tǒng)結(jié)構(gòu)圖案。3．參數(shù)全面，涵蓋了液位、流量、壓力、溫度等典型參數(shù)。4．pct-ii過程控制實(shí)驗(yàn)裝置具有控制參數(shù)和控制方案的多樣化。該裝置可通過對(duì)其管路上的閥門切換和對(duì)模擬信號(hào)接線板上信號(hào)的連接組合，可構(gòu)成數(shù)十種過程控制實(shí)驗(yàn)。5．在pct-ii過程控制實(shí)驗(yàn)裝置中充分考慮了大專院校，高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院工業(yè)自動(dòng)化專業(yè)的大綱要求，完全能滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的需要，同時(shí)學(xué)生可自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行綜合性、創(chuàng)造性過程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、調(diào)試、分析，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立操作、獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。隨著對(duì)過程控制系統(tǒng)性能要求的不斷提高,傳統(tǒng)反饋控制策略難以適應(yīng)不同工況下被控對(duì)象動(dòng)態(tài)特性的改變。