《化工过程控制》课程介绍与教学大纲.docx

《《化工过程控制》课程介绍与教学大纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《化工过程控制》课程介绍与教学大纲.docx（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、化工过程控制课程简介课程编号：03014022课程名称：化工过程控制/Chemical Engineering Process Control学分：2学时：32 （实验：上机：12 课外实践：0）适用专业：化学工程与工艺及相近专业建议修读学期：第六学期开课单位：化学与工化学院先修课程：仪表与自动化控制、化学反应工程、化工分离工程、化工过程模拟考核方式与成绩评定标准：闭卷考试；笔试成绩70%,平时成绩20%,大作业成绩10%教材与主要参考书目：教材：化工过程控制系统，鲁明休，化学工业出版社主要参考书目：化工过程控制系统，蒋慰孙，化学工业出版社化工过程控制工程，王冀程，化学工业出版社化工自动化基础

2、，叶昭驹，化学工业出版社MATLAB与控制系统仿真实践，赵广元，北京航空航天大学出版社内容概述：中文：化工过程控制是化学工程与工艺专业的核心专业基础课程之一。它是在学生完成仪 表与自动化控制、化学反应工程、化工分离工程、化工过程模拟等课程学习的基础上，应用过程控制的观 点和方法来研究化工过程的分析、控制、设计与优化。本门课程的任务是使学生获得必要的控制理论和过 程控制知识，掌握使用时域分析法、根轨迹分析法和频域分析法分析自动控制系统的方法，掌握控制系统 的类型、特点，注重培养学生理论联系实际、分析问题、解决问题的能力，为将来从事化工过程控制技术 工作，打下必要的基础。利用启发式和多媒体教学手段

3、，使学生对学习内容有较深刻的理解和认识。英文：Chemical Engineering Process Control is one of the professional and basic curriculums for chemical engineering and technology profession. On the basis of completing Instrumentation and Automation Control, Chemical Reaction Engineering, Chemical Separation Engineering, Chemical

4、 Process Simulation and so on, analysis, control, design and optimization are investigated by applying view and method of process control. The duty of the course is to make students to obtain some necessary knowledge of control theory and process control, master the analysis method of the automatic

5、control system using time domain analysis, frequency domain analysis, and root locus analysis, and grasp types and characteristics of the control system. We pay attention to training students* ability of theory with practice, analyzing and solving problem, for the future work in the chemical process

6、 control technology to lay the necessary foundation. In addition, we apply heuristic and multimedia teaching methods to make students have a profound understanding and awareness for learning contents.化工过程控制教学大纲课程编号：03014022课程名称：化工过程控制/ Chemical Engineering Process Control学分学学时：32 (实验：0上机：12 课外实践：0)适

7、用专业：化学工程与工艺及相近专业建议修读学期：第六学期开课单位：化学与工化学院先修课程：仪表与自动化控制、化学反应工程、化工分离工程、化工过程模拟一、课程性质、目的与任务本课程是化工专业的主要专业课程之一，本课程必须在学完仪表与自动化控制、化学反应工程、 化工分离工程、化工过程模拟等基础课程之后开设。本课程教学主要目的是使学生获得必要的化 工过程控制知识，注重培养学生理论联系实际、分析问题、解决问题的能力，为将来从事过程控制技术工 作，打下必要的基础。本课程教学的主要任务是使学生获得必要的自动控制理论和化工过程控制知识，掌 握用时域分析法分析自动控制系统的方法，掌握控制系统的类型、特点，注重培

8、养学生理论联系实际、分 析问题、解决问题的能力，为将来从事过程控制技术工作，打下必要的基础。课程基本能力要求：(1)牢固掌握自动控制系统的组成，及其系统的控制质量指标；(2)列写简单控制系统的数学模型、微分方程、传递函数；(3)牢固掌握控制系统的控制规律、控制器参数对系统控制质量的影响；牢固掌握被控对象参数对控 制系统质量的影响；(4)掌握简单控制系统的分析、设计、应用及系统投运和控制器参数整定方法；(5)掌握串级控制系统的特点、应用和设计。(6)基本掌握比值、均匀、前馈、自动选择等复杂控制系统的组成、特点及应用；了解先进控制技术;毕业要求指标点课程目标1、设计/开发解决 方案能针对复杂的化工

9、设计任务，采用系统的方法，综合考虑 社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，进行化 工工艺流程设计与优化。教学目标1 教学目标2 教学目标3 教学目标42、使用现代工具具有使用化学化工专业工具软件或自编程序对复杂工程问 题进行预测与模拟的能力，并能正确分析与使用模拟预测教学目标4教学目标5结果。二、教学内容及学时分配本课程总学时数为32学时，其中理论教学为20学时，实验教学为12学时；课程教学共有6章，具 体内容及学时安排等如下表所示：课程内容教学 要求重点 ()难点(A)学时 安排实验 学时上机学时备注第一章绪论2第一节过程控制的发展与趋势第二节过程控制工程的研究对象和任务A第二章过程控

10、制的数学模型4第一节时域数学模型A第二节复数域数学模型A第三节传递函数与方块图A第四节控制系统建模实例B第二章控制系统的时域分析法4第一节控制系统的过渡态过程分析A第二节劳斯稳定判据A第三节常规控制规律对系统质量的影响B第四节测量滞后对控制质量的影响C第三章简单控制系统6第一节控制指标和过程特性A第二节执行器的若干问题B第三节常见控制器A第四节系统间关联C第五节常见控制系统整定实例B第四章复杂控制系统4第一节前反馈控制系统B第二节先进控制系统C第三节基于MATLAB前反馈控制系统实例B(教学基本要求：A-掌握；B-熟悉；C-了解)三、建议实验(上机)项目及学时分配本课程总学时数为32学时，其中

11、理论教学为20学时，实验教学为12学时；课程教学共有6章，具体实验教学内容及学时安排等如下表所示:课程内容教学 要求重点 ()难点(A)学时 安排实验 学时上机 学时备注第五章复杂控制系统4第一节串级控制系统A第二节均匀控制系统A第三节比值控制系统A第六节基于MATLAB前反馈控制系统实例B第五章典型设备的控制8第一节基于Aspen Dynamic泵及压缩机的控制A第二节基于Aspen Dynamic换热器的控制A第三节基于Aspen Dynamic精储塔的控制A第四节基于MATLAB锅炉设备的控制B第五节基于Aspen Dynamic反应器的控制A(教学基本要求：A-掌握；B-熟悉；C.了解

12、)四、教学方法与教学手段在教学方法上，采用课堂讲授与上机实践相结合；注重采用启发式教学，培养学生分析和解决问题的 能力。结合相关的前沿成果，引导学生了解学科的前沿知识，并使学生积极参与到互动教学过程中来。根 据课程内容制作多媒体课件，布置课后作业，巩固基础知识。五、考核方式与成绩评定标准本课程为考查课，最终成绩由三部分组成，平时成绩、大作业成绩和期末考试成绩，所占比列分别为 10%、20%、70%；平时出勤情况、参与课堂讨论作为平时成绩，大作业作单独计成绩，期末考核为闭卷 考试。考核内容支撑的毕业 要求所占比例考核方式写出被控对象的数学模型和传递函数， 并能够根据传递函数画出方块图，掌握两 者

13、的相会转换。毕业要求1约15%课堂练习和课程考试分析简单控制系统的过渡态，采用劳斯 稳定判据进行系统稳定性分析。毕业要求1约20%课堂练习和课程考试简述常规控制器的控制规律，如何选择 控制器。毕业要求1约15%课堂练习和课程考试简述复杂控制系统的特点，设计控制方 案，并能够采用MATLAB编程实现。毕业要求2约20%课堂练习和课程考试针对具体典型设备如精储塔、反应器或 换热器，采用Aspen Dynamic软件进行动 态过程控制模拟。体现创新、环保和安全 意识。毕业要求2约30%大作业和课程考试六、教材与主要参考书目教材:化工过程控制系统化学工业出版社主要参考书目:化工过程控制系统化学工业出版社化工过程控制工程化学工业出版社化工自动化基础，叶昭驹，化学工业出版社MATLAB与控制系统仿真实践，赵广元，北京航空航天大学出版社七、大纲编写的依据与说明制订大纲的指导思想：根据化工专业全国部分高校化工类相关专业的教学基本要求，结合本专业培养 方案，制订本课程的教学大纲。