《化工过程控制》课程教学大纲.docx

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1、化工过程控制教学大纲一、课程基本信息课程名称化工过程控制Chemical Process Control课程编码开课院部新能源学院课程团队控制工程组学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时32适用专业化学工程与工艺授课语言中文先修课程高等数学（2-1）、高等数学（2-2）、化工仪表及自动化课程简介（限选）化工过程控制是化学工程与工艺专业学生的限选课程。课程主要内容包括化工过程控制的基本概念，过程模型建立与动态特性分 析，闭环系统稳定性分析，典型化工单元如流体输送设备、换热设备、精镭塔和化学反应器控制方案设计。通过本课程的学习，培养学生 将工程和专业知识用于化工过程的动态特性分析

2、与过程控制系统的设计能力。Chemical Process Control is an elective course for students majoring in chemical engineering and technology. The main content of the course includes the basic concepts of chemical process control, process model establishment and dynamic characteristics analysis, closed-loop system stabi

3、lity analysis, and design of typical chemical units such as fluid transportation equipment, heat exchange equipment, rectification towers, and chemical reactor control schemes. Through the study of this course, students are trained to use engineering and professional knowledge to analyze the dynamic

4、 characteristics of chemical processes and the design capabilities of process control systems.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标0BE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 ：掌握化工过程动态特性分析和控制系统方案设计的工程基础知识和专业知识。是1.31.32M2目标2 ：理解化工过程控制系统需满足的特定要求，能够将控制理论工程和专业知识，用于化工过程 的动态特性分析，提出合理可行的过程控制系统设计与优化方案。是1.31.3三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课课内教学方式课外课

5、外环节程目标学时学时1第1章第1章过程控制 概论本章重点难点：过程控制的特点，过程控制功能的多层体系。 化工过程控制课程的目的与任务，过程控制特点，过程控制功 能的多层体系，过程控制系统设计概述，过程控制的发展和趋 势。Ml2讲授2自学2第2章第2章化工过程 的数学模型本章重点难点：拉普拉斯变换、传递函数/32. 12.1动态过程模型 的原理典型过程的动态模型实例分析及建模的一般原则Ml1讲授1自学42.22. 2拉普拉斯变换典型函数的拉普拉斯变换，拉普拉斯变换的性质，利用拉普拉 斯技术求解微分方程，部分分式展开。Ml4讲授4作业/自学52.32.3传递函数传递函数的推导，传递函数的性质，控制

6、系统的方框图表达Ml2讲授2自学6第3章第3章过程的动 态特性本章重点难点：一阶过程和二阶过程的阶跃响应，利用阶跃响 应建立一阶和二阶模型/73. 13.1 一阶过程的动 态响应标准过程输入，一阶过程的阶跃响应，斜坡响应。Ml2讲授2自学83.23. 2二阶过程的动 态响应二阶过程的阶跃响应，性能指标。Ml3讲授3自学93.33. 3基于过程数据 的实验建模利用阶跃响应建立一阶过程、二阶过程模型。Ml1讲授1作业/自学10第4章第4章闭环控制 系统的稳定性本章重点难点：控制系统稳定性的判定/114. 14.1系统稳定性的 概念简单控制系统的闭环响应，稳定性的基本概念，闭环控制系统 稳定性的充要

7、条件。Ml1讲授1自学124.24. 2代数稳定性判 据劳斯稳定性判据Ml2讲授2作业/自学13第5章第5章典型化工本章重点难点：离心式压缩机的防喘振控制，传热设备的基本/单元的控制方案控制，精储塔的节能控制，化学反应器的基本控制145. 15.1流体输送设备 的控制流体输送控制系统特点，离心泵的直接节流流量控制、旁路控 制、转速控制，压缩机的控制方案，容积式泵的流量控制，离 心式压缩机的防喘振控制，变频调速器的应用。M24讲授4作业/自学155.25. 2传热设备的控 制传热设备控制的目的，传热设备的基本控制，传热设备的复杂 控制，锅炉汽包水位的控制，锅炉燃烧系统的控制，蒸汽过热 系统的控制

8、。M23讲授3作业/自学165.35.3精储塔的控制精镭塔的控制要求，精馄塔的扰动分析，精福塔产品质量指标 的选择。按精镭段指标的控制，按提馄段指标的控制，精僧塔 的温差及双温差控制，精僧塔的压力控制。浮动塔压控制，能 量的综合利用控制，双重控制用于精馄塔节能控制。M24讲授4作业/自学175.45. 4化学反应器的 控制化学反应器的控制要求，化学反应器的基本控制策略。出料成 分的控制，反应过程的，艺参数作为间接被控变量，催化裂化 反应再生系统的控制。M23讲授3作业/自学四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1 .每周布置2-3道题目，平均每次课1道题以上。2 .成绩采用百分制，

9、根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3 .考核学生对电力拖动自动控制系统基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力题型主要 有作图、分析和计算题。15%2随堂测验1.本课程要求针对课堂讲授过程中重点难点内容，随堂布置在线测试题，考察学生对重点难点内容的掌握情况，并对题 目准确性评分，根据测验结果对学生掌握不好的知识点进行补充讲授。15%3考勤随机点名、刷卡点名等5%4课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况5%5期末考试1 .闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分10。分。2 .主要考核学生对化工过程控制系统基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分

10、析问题、解决问题的能力，题型主 要有选择题、分析题、计算题等。60%1五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业15%A-独立思考、按时完成，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确B-独立思考、按时完成，解题思 路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确C-独立思考、按时完成，解题思路比较清晰、步骤比较 完整、格式比较合理、答案基本准确D-作业抄袭，未能按时完成，解题思路混乱2Ml随堂测验15%A-在给定时间内完成，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确B-在给定时间内完成，解题思路比 较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确C-在给定时间内完成，解题思路比较清晰

11、、步骤比较完整、 格式比较合理、答案基本准确D-抄袭，未能按时完成，解题思路混乱3Ml考勤5%A-全勤B-缺勤1次C-缺勤2-3次D-缺勤3次以上4Ml课堂表现15%A-精神状态饱满，回答问题准确B-精神状态良好，问题回答较好C-精神状态一般，问题回答一般D-精神 状态较差，回答问题有误5Ml期末考试60%（见试卷评分标准）6M2平时作业15%A-独立思考、按时完成，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确B-独立思考、按时完成，解题思 路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确C-独立思考、按时完成，解题思路比较清晰、步骤比较 完整、格式比较合理、答案基本准确D-作业抄袭，未能按时完成，

12、解题思路混乱7M2随堂测验15%A-在给定时间内完成，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确B-在给定时间内完成，解题思路比 较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确c-在给定时间内完成，解题思路比较清晰、步骤比较完整、 格式比较合理、答案基本准确D-抄袭，未能按时完成，解题思路混乱8M2考勤5%A-全勤B-缺勤1次C-缺勤2-3次D-缺勤3次以上9M2课堂表现15%A-精神状态饱满，回答问题准确B-精神状态良好，问题回答较好C-精神状态一般，问题回答一般D-精神 状态较差，回答问题有误10M2期末考试60%（见试卷评分标准）评分等级说明：A, B, C, D, E = 90-100, 80-89, 70-79, 60-69, 0-59; A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B, C = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B = 80-100, 0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细图书I过程的动态特性与控制，Dale E. Seborg著，王京春译，电子工业出版社，2006, ISBN: 712102425X.2 图书I过程控制工程（第4版），俞金寿、顾幸生编著，高等教育出版社，2012, ISBN:9787040341652.