计算机过程控制技术实验大纲
过程控制教学大纲
过程控制教学大纲一、课程简介过程控制是自动化领域中的重要组成部分，广泛应用于化工、石油、电力、冶金等工业生产过程中。
本课程旨在让学生掌握过程控制的基本原理和方法，学会分析和设计过程控制系统，提高解决实际问题的能力。
二、课程目标1、掌握过程控制的基本概念、原理和常用控制算法；2、了解过程控制系统的组成、特点和分类；3、掌握过程控制系统的设计和调试方法；4、学会对过程控制系统进行性能评估和优化；5、培养解决实际问题的能力，提高综合素质。
三、课程内容1、过程控制概述：过程控制的基本概念、发展历程和应用领域；2、过程控制系统组成：工艺流程、自动化仪表、控制系统和执行机构等；3、过程控制系统设计：控制方案设计、控制系统选型、控制系统集成和调试等；4、过程控制算法：PID控制算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等；5、过程控制系统性能评估与优化：性能指标评估、系统优化和改进措施等；6、典型过程控制系统案例分析：化工、石油、电力、冶金等行业的典型过程控制系统案例分析。
四、课程安排本课程共分为理论教学和实践教学两个部分。
理论教学部分包括以上六个方面的内容，实践教学部分包括实验、课程设计和综合实践等环节。
具体安排如下：1、第一讲：过程控制概述（2学时）；2、第二讲：过程控制系统组成（4学时）；3、第三讲：过程控制系统设计（4学时）；4、第四讲：过程控制算法（4学时）；5、第五讲：过程控制系统性能评估与优化（2学时）；6、第六讲：典型过程控制系统案例分析（2学时）；7、第七讲：实验环节（4学时）；8、第八讲：课程设计和综合实践环节（8学时）。
五、教学方法本课程采用多媒体教学、案例分析和实验相结合的教学方法。
通过多媒体教学，使学生对过程控制的基本概念和原理有更直观的认识；通过案例分析，使学生了解实际生产过程中遇到的问题及解决方法；通过实验环节，使学生能够亲手操作和体验过程控制系统的运行与调试。
六、考核方式本课程采用平时成绩和期末考试相结合的考核方式。
过程控制技术教学大纲 2020-02
《过程控制技术》课程教学大纲撰写人：李杰审核人：编写日期：2020年2月一、课程基本信息课程编号：17021141课程类别：专业课课程性质：必修课学时/学分： 48/3实验课时：8先修课程：《自动控制原理》、《传感器与自动检测技术》适用专业：电气工程及其自动化二、课程简介、目标及学生应达到的能力课程简介：本课程是电气工程及其自动化专业重要的专业课程，实用性很强。
包括“控制系统”、“过程控制仪表”等内容。
课程目标：本课程的教学目标和任务是使学生掌握连续工业过程控制的过程建模、简单和复杂控制策略等基础知识和基本理论、PID参数整定的常用方法。
了解学科前沿，注重理论联系实际，从应用的角度，理解过程控制问题的本质，并与实际工程应用相结合，掌握分析和设计过程控制系统的方法，培养学生实践动手能力和自动化仪表的应用能力，提高学生在过程控制应用软件方面的编程技能。
通过本课程的教学，应使学生达到下列要求：1.了解控制系统的有关概念；掌握控制系统的常用分析方法；2.掌握简单控制系统的有关分析、设计等内容；掌握高性能过程控制系统的原理、设计等内容；3.熟悉有特殊工艺要求的过程控制；掌握过程控制仪表的“检测元件及变送器”、“调节器”和“执行器”这三部分中的每一部分的种类、组成及其原理等内容。
课程目标与毕业要求的对应关系：三、课程教学内容与学时分配（一）绪论（2课时）主要内容：过程控制发展概况；过程控制的特点；过程控制系统的组成及其分类；本课程的教与学的方法，即学习本课程的方法与技巧。
1. 基本要求（1）掌握过程控制系统发展概况、组成、分类和特点。
（2）了解过程控制发展经历的几个阶段的特点、理论基础、主要仪表和系统的基本结构。
（3）了解过程控制的特点。
（4）了解过程控制系统的组成及其分类。
（5）了解“过程控制工程”课程的性质和任务。
2. 学时分配课堂教学2学时，其中，过程控制发展概况、过程控制的特点、过程控制系统的组成及其分类（100分钟）；对过程控制技术的基本要求（10分钟）；过程控制技术的教学方法（10分钟）。
《计算机控制技术》课程教学大纲
计算机控制技术课程教学大纲Techno1ogyofMicrocomputercontro1学时数：40其中：实验学时：0课外学时：0学分数：2.5适用专业：电气工程与自动化专业或其它相关专业一、课程的性质、目的和任务本课程是自动化类各专业的“主干专业课程”，属工程技术类课程。
通过本课程的学习，使学生了解和掌握以微型机为核心组成的控制系统的硬件、软件基础知识，以及基本的应用技术。
并具备独立设计计算机控制系统的能力，为今后从事工业自动化方面的工作打下一个基础。
二、课程教学的基本要求（一）熟练掌握计算机控制系统的组成与接口技术；（二）掌握和理解计算机控制系统的常用控制算法；（H）熟练掌握计算机控制系统的设计方法和实现过程；（四）了解计算机控制技术的发展趋势及前沿课题。
三、课程的教学内容、重点和难点第一章微型计算机控制系统概述（4学时）基本内容：计算机控制系统的概念、组成，计算机控制系统的分类以及发展。
基本要求：1、熟悉微机控制系统的组成（硬件结构和软件组成）。
2、了解微机控制技术的发展趋势。
重点：计算机控制系统的发展概况。
难点：计算机控制系统的分类。
第二章计算机控制系统的过程通道接口技术（6学时）基本内容：数字量输入、输出通道的设计，模拟量输入通道的设计，模拟量输出通道的设计。
基本要求：1、掌握模拟量输入、输出通道的设计。
2、掌握数字量输入、输出通道的设计。
3、了解过程通道的结构形式。
能够根据控制系统要求选择输入输出通道中所用到的各种器件，掌握工作原理和使用方法。
能正确地绘制出系统的硬件电路原理图。
重点：采样/保持器、D/A转换器、A/D转换器接口设计难点：采样定理与数据采集第三章人机交互接口技术（4学时）基本内容：人机交互输入接口技术，人机交互输出接口技术。
基本要求：1、掌握常用键盘和常用1ED显示器的工作原理及接口设计方法。
2、能够根据控制系统要求正确的设计出键盘和显示器的接口电路，以及接口程序设计。
《计算机控制技术》教学大纲
《计算机控制技术》课程标准（执笔人：韦庆审阅学院：机电工程与自动化学院）课程编号：0811305英文名称：Computer Control Techniques预修课程：计算机硬件技术基础B、自动控制原理B、现代控制理论学时安排：36学时，其中讲授32学时，实践4学时。
学分：2一、课程概述（一）课程性质地位本课程作为《自动控制理论》的后续课程，是控制科学与工程、机械工程及其自动化和仿真工程专业本科学员理解和掌握计算机控制系统设计的技术基础课。
（二）课程基本理念本课程作为一门理论与工程实践结合紧密的技术基础课，结合自动控制原理技术、微机接口技术，以学员掌握现代化武器装备为目的。
本课程既注重理论教学，也注重教学过程中的案例实践教学环节，使学员在掌握基本理论的基础上，通过了解相关实际系统组成，综合培养解决工程实际问题的能力。
（三）课程设计思路本课程主要包括计算机控制原理和计算机控制系统设计两大部分。
在学员理解掌握自动控制原理的基础上，计算机控制原理部分主要介绍了离散系统的数学分析基础、离散系统的稳定性分析、离散系统控制器的分析设计方法等内容；计算机控制系统设计部分结合实际的项目案例，重点介绍了计算机控制系统的组成、设计方法和步骤、计算机控制原理技术的应用等内容。
二、课程目标（一）知识与技能通过本课程的学习，学员应该了解计算机控制系统的组成，理解计算机控制系统所涉及的采样理论，掌握离散控制系统稳定性分析判断方法，掌握离散控制系统模拟化、数字化设计的理论及方法，掌握一定的解决工程实际问题的能力。
（二）过程与方法通过本课程的学习和实际系统的演示教学，学员应了解工程实际问题的解决方法、步骤和过程，增强积极参与我军高技术武器装备建设的信心。
（三）情感态度与价值观通过本课程的学习，学员应能够提高对计算机控制技术在高技术武器装备中应用的认同感，激发对自动化武器装备技术的求知欲，关注高技术武器装备技术的新发展，增强提高我军高技术武器水平的使命感和责任感。
过程控制教学大纲
过程控制教学大纲过程控制教学大纲过程控制是现代工程领域中的重要学科，它涵盖了自动化、电子、计算机等多个学科的知识。
在工业生产中，过程控制技术的应用可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量。
因此，过程控制教学的重要性不言而喻。
本文将探讨过程控制教学大纲的设计和内容。
一、引言过程控制教学大纲的编写是为了指导教师在教学过程中有条不紊地传授知识，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
大纲的设计应该紧密结合工业实践，注重理论与实践相结合，培养学生的综合素质。
二、基础知识过程控制教学大纲的第一部分应该包括基础知识的教学内容。
这部分内容主要包括过程控制的基本概念、控制系统的组成、传感器和执行器的原理、控制系统的稳定性分析等。
学生通过学习这些基础知识，可以对过程控制的基本原理有一个全面的了解。
三、控制策略过程控制教学大纲的第二部分应该包括控制策略的教学内容。
这部分内容主要包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等常用的控制策略。
学生通过学习这些内容，可以了解不同的控制策略在不同的工业应用中的优缺点，并能够根据具体情况选择合适的控制策略。
四、控制系统设计过程控制教学大纲的第三部分应该包括控制系统设计的教学内容。
这部分内容主要包括控制系统的建模与仿真、控制系统的参数调整、控制系统的优化等。
学生通过学习这些内容，可以了解控制系统设计的基本原理和方法，并能够独立完成简单的控制系统设计任务。
五、实验教学过程控制教学大纲的最后一部分应该包括实验教学的内容。
实验教学是过程控制教学中非常重要的一环，通过实验，学生可以将理论知识应用到实际操作中，提高实际操作能力。
实验教学的内容可以包括传感器和执行器的实验、控制系统的建模与仿真实验、控制系统的参数调整实验等。
六、总结过程控制教学大纲的编写是为了指导教师在教学过程中有条不紊地传授知识，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
大纲的设计应该紧密结合工业实践，注重理论与实践相结合，培养学生的综合素质。
过程控制系统教学大纲精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版教学大纲英文课程名称：Process Control课程编号：0201508总学时：48 （其中理论课学时：44 实验学时：4）总学分：3先修课程：微机原理与接口技术、自动控制理论Ⅰ、检测仪表及检测技术适用专业：自动化开课单位：电子信息与控制工程学院自动化教研室执笔人：张新荣审校人：刘星萍一、课程教学内容第一章绪论第一节过程控制系统的组成及其分类简单控制系统的组成；控制系统按照给定信号分类；按照控制结构分类。
第二节过程控制系统的特点第三节过程控制系统的质量指标第四节过程控制系统的发展概况自动化控制系统的几个发展时期的时间。
第二章被控过程的数学模型第一节概述建立被控过程数学模型的目的；被控过程数学模型的类型。
第二节解析法建立过程的数学模型单容水槽过程、双容水槽过程数学模型机理建模方法；液阻、液容的概念；阶跃响应曲线特点；有时延单容水槽过程、有时延双容水槽过程数学模型；多容过程数学模型。
第三节响应曲线辨识过程的数学模型由对象阶跃响应曲线用作图法及两点法确定对象的传递函数。
第三章变送单元第一节概述变送的基本概念。
各种差压变送器结构、原理、特点。
第三节温度变送器温度变送器组成、工作原理及线性化原理。
第七节微型化、数字化和智能化变送器变送器的发展趋势；各种微型化、数字化和智能化变送器的结构、原理。
第四章调节单元概述调节器基本概念；PID控制规律；各控制规律的特点；参数改变对控制质量的影响。
第一节 DDZ—Ⅲ型调节器DDZ-Ⅲ型调节器输入部分；PI部分；PD部分；硬手动；软手动电路；输出部分工作原理。
第二节改进型调节器抗积分饱和调节器；微分先行PID调节器；比例微分先行PID调节器。
第三节数字式调节器数字式调节器组成、特点、应用。
第五章执行单元第一节概述执行器的作用；执行器的分类。
第二节电动执行机构电动执行机构结构、工作原理。
第三节气动执行机构气动执行机构结构、工作原理、作用形式。
第四节气动薄膜调节阀调节阀的工作原理；调节阀的分类；调节阀的选择。
过程控制教学大纲
过程控制教学大纲过程控制教学大纲过程控制是工程领域中非常重要的一门学科，它涉及到工业生产中的自动化控制、优化和监控等方面。
为了帮助学生全面了解和掌握过程控制的基本理论和实践技能，制定一份科学合理的过程控制教学大纲是必不可少的。
一、课程简介过程控制教学大纲首先需要对课程进行简要介绍。
课程应包括过程控制的定义、目标和应用领域等基本概念，以及介绍过程控制在工业生产中的重要性和作用。
二、课程目标在过程控制教学大纲中，明确课程的目标是至关重要的。
课程目标应包括以下几个方面：1. 理论知识：学生应该掌握过程控制的基本理论知识，包括控制系统的基本原理、控制策略和控制算法等。
2. 实践技能：学生应该具备一定的实践技能，能够运用所学的过程控制理论知识解决实际问题，包括系统建模、控制器设计和参数调整等。
3. 创新能力：学生应该培养创新思维和解决问题的能力，能够在实际工程中应用过程控制的知识和技能，提出改进和优化方案。
三、教学内容在过程控制教学大纲中，详细列出课程的教学内容是必要的。
教学内容应包括以下几个方面：1. 过程控制的基本概念：介绍过程控制的定义、目标和应用领域，以及过程控制在工业生产中的重要性和作用。
2. 控制系统的基本原理：介绍控制系统的基本组成和工作原理，包括传感器、执行器、控制器和过程等。
3. 控制策略和控制算法：介绍常见的控制策略和控制算法，包括比例-积分-微分（PID）控制、模糊控制和模型预测控制等。
4. 系统建模与参数辨识：介绍系统建模的基本方法和参数辨识的技术，包括传统的数学建模方法和现代的数据驱动建模方法。
5. 控制器设计与参数调整：介绍控制器设计和参数调整的方法和技术，包括根轨迹法、频域法和优化方法等。
6. 过程监控与故障诊断：介绍过程监控和故障诊断的方法和技术，包括统计过程监控和模型基于过程监控等。
四、教学方法在过程控制教学大纲中，应明确教学方法和教学手段。
教学方法应灵活多样，既包括理论讲解和案例分析，也包括实验操作和实践项目等。
过程控制课程设计大纲
过程控制课程设计大纲一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握过程控制的基本概念、原理和方法，能够运用所学的知识分析和解决实际问题。
具体来说，知识目标包括：了解过程控制的基本概念、熟悉过程控制的基本原理、掌握过程控制的基本方法。
技能目标包括：能够运用过程控制理论分析实际问题、具备一定的动手实践能力、能够撰写相关论文和报告。
情感态度价值观目标包括：培养学生对过程控制的兴趣和热情、增强学生的创新意识和团队合作精神、培养学生的社会责任感和职业道德。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括过程控制的基本概念、原理和方法。
具体包括：过程控制的基本概念、过程控制的基本原理、过程控制的基本方法。
其中，过程控制的基本概念包括过程控制的概念、分类和应用；过程控制的基本原理包括过程控制的原理、过程控制的数学模型；过程控制的基本方法包括过程控制的设计方法、过程控制的实现方法和过程控制的优化方法。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标，我们将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
讲授法主要用于传授基本概念和原理，讨论法主要用于探讨实际问题，案例分析法主要用于分析具体案例，实验法主要用于动手实践。
通过多样化的教学方法，我们将激发学生的学习兴趣和主动性，提高学生的学习效果。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备适当的教学资源。
教材方面，我们将采用《过程控制》一书作为主教材，同时辅以《过程控制原理与应用》等参考书。
多媒体资料方面，我们将收集和制作相关的教学PPT、视频等资料。
实验设备方面，我们将准备相关的实验设备和器材，以供学生动手实践使用。
通过丰富的教学资源，我们将丰富学生的学习体验，提高学生的学习效果。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面客观地评价学生的学习成果。
平时表现评估将关注学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等，旨在培养学生的主动思考和交流能力。
《过程控制技术》课程教学大纲(本科)
《过程控制技术》课程教学大纲课程编号：04225课程名称：过程控制技术英文名称：Process Control System课程类型：专业课课程要求：选修学时/学分：32/2 （讲课学时：28 实验学时：4）适用专业：智能科学与技术一、课程性质与任务过程控制工程作为研究工业过程控制系统组成，基本控制规律，以及工业过程控制系统的设计，投运的课程，是智能科学与技术专业开设的专业课之一。
课程的任务是使学生通过本课程的学习，获得工业过程控制系统的基本理论、基本知识和基本技能，掌握测量与变送器、执行器、智能控制仪表、以及工业生产过程中的一些具体设备等自动化装置的原理与使用方法，使学生掌握简单控制系统、复杂控制系统和先进控制系统的结构、原理、特点、适用场合、系统设计及应用等问题。
本课程将为从事复杂生产过程智能控制以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础, 对培养学生综合分析问题、解决问题能力，提高学生处理实际问题能力具有重要的作用。
（支撑毕业要求 1.2, 2.2, 2.3, 3.1, 3.2, 4.1, 4.2, 4.3, 9.1, 9.3, 10.2, 10.1）二、课程与其他课程的联系本课程的先修课是自动控制原理和控制工程，在掌握自动控制原理、控制工程的基本理论基础上学习本课程，本课程将为后续的智能控制综合实践、智能优化及调度课程设计和毕业设计打下基础。
三、课程教学目标1.了解过程控制发展概况、特点和过程控制系统的组成及分类，能够通过文献检索等途径了解过程控制系统的最新进展与发展动态，具有跟踪学科发展前沿的意识和基本技能；（支撑毕业要求10.1）2.掌握阶跃响应曲线法和脉冲响应曲线实验建模方法，了解最小二乘建模方法。
理解自平衡能力和无自平衡能力对象的有关概念；（支撑毕业要求1.2）3.掌握单回路控制系统、串级控制系统、前馈控制系统、大时滞过程控制系统及其它特定要求的控制系统的分析与设计方法，包括控制方案设计、性能分析、参数检测与变送的传感器选型的基本方法和调节器参数整定；（支撑毕业要求2.2, 2.3）4.通过过程控制系统工程设计，培养学生的工程实践学习能力，使学生掌握复杂工程控制系统的控制方案设计方法，设计中考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素；（支撑毕业要求3.1, 3.2）5.通过实验，培养学生基于过程控制的基础理论对复杂工程问题进行研究，设计实验和实施实验，并将理论分析结果同实验结果进行比较，总结实验结果、解释结果、形成结论和提出建议，最后撰写报告；（支撑毕业要求4.1, 4.2, 4.3）6.通过大作业和实验，培养学生的团队合作和沟通能力，能够撰写研究报告或学术报告，表达对复杂工程问题的认识或研究结果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《计算机过程控制技术》课程实验教学大纲
课程名称：计算机过程控制技术课程编码：060232014
课程类别：专业基础课程课程性质：选修
适用专业：测控技术与仪器专业
适用教学计划版本：2017版
课程总学时：40
实验（上机）计划学时： 8
开课单位：自动化与电气工程学院
一、大纲编写依据
根据卓越工程师计划对于学生培养的要求，结合《计算机过程控制技术》课程的核心内容，制定本实验大纲，设定四个设计性实验用以培养学生的自行分析、设计和整定几种典型控制规律（控制器）的能力。
二、实验课程地位及相关课程的联系
本实验课程是对《计算机过程控制技术》课程的支撑，通过本实验环节可以使学生掌握计算机控制的基本技术和方法，实现被控参量的及时、准确控制。
与之相关的前期课程有《自动控制原理》、《微机原理与程序设计》、《单片机原理与接口技术》等。
三、实验目的、任务和要求
目的：通过设定的与课程相关的四个设计性实验培养学生自行设计和分析、整定控制器参数的能力。
任务：分别针对四个变量（锅炉水温、水箱液位、下水箱液位、流量）进行控制规律（数字控制器）的设计，并对控制器参数进行整定。
要求：能够自行分析、设计和整定多种控制规律（控制器），熟练运用组态软件加以实现，撰写响应的实验报告。
四、教学方法、教学形式、教学手段的特色
采用多媒体结合板书的形式，讲授组态软件的基本功能和应用技巧。
在实验室结合实验展示台与学生互动讨论理论课上讲授的控制律原理及控制器参数工程整定的一些基本经验、方法和步骤，引导学生自行分析、设计和调试控制器的参数，以达到制定要求。
五、实验内容和学时分配
实验一锅炉水温PID控制实验
1、实验目的：了解和掌握PID控制算法。
2、实验要求：自行设计和调试PID参数，使得被控温度的阶跃响应曲线满足性能指标的要求。
3、实验内容：对锅炉内胆水温进行PID控制，设计控制回路，并对PID控制律进行整定。
4、主要仪器设备及试剂：（据实选填）
1）.DCS集散控制系统实验台·规格型号·3台·设备编号
实验二水箱液位串级控制实验
1、实验目的：了解和掌握串级控制算法。
2、实验要求：自行设计和调试串级系统主副控制器参数，使得被控的液位的阶跃响应曲线满足性能指标的要求。
3、实验内容：由影响水箱液位的两个输入量构成串级控制系统，设定两个回路的控制律，实现水位的定值控制。
4、主要仪器设备及试剂：（据实选填）
1）.DCS集散控制系统实验台·规格型号·3台·设备编号
实验三下水箱液位前馈－反馈控制实验
1、实验目的：了解和掌握前馈－反馈控制算法。
2、实验要求：自行设计和调试前馈－反馈系统两个控制器的参数，使得被控的下水箱液位跟踪上给定值。
3、实验内容：由影响下水箱液位的干扰量和主要输入量构成前馈－反馈控制系统，分别设计前馈控制器与反馈控制器，并整定控制参数。
4、主要仪器设备及试剂：（据实选填）
1）.DCS集散控制系统实验台·规格型号·3台·设备编号
实验四盘管出水口流量纯滞后控制实验
1、实验目的：了解和掌握纯滞后控制算法（数字Smith预估器）。
2、实验要求：自行设计和调试数字Smith预估器，使得被控量-流量在调解过程中不受滞后的影响，具有良好的动态特性。
3、实验内容：对具有滞后特性的出水口流量进行纯滞后控制律（数字Smith预估器）的设计，并对参数进行整定，把流量控制在给定值。
4、主要仪器设备及试剂：（据实选填）
1）.DCS集散控制系统实验台·规格型号·3台·设备编号
六、教材（讲义、指导书）
《计算机过程控制系统》，刘宝坤，北京机械工业出版社，2005
《过程计算机控制》，王锦标、方崇智，清华大学出版社，2005
七、考核方法和评分标准
1．考核方式：考查
2．评分办法：从实验表现、实验报告内容两个方面考核生产实习完成的成绩，成绩评定实行优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级的成绩。