| 自动化
《过程控制系统》课程教学大纲
课程名称及编号: 过程控制系统,AU307 |
学分 / 学时:3/48 |
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主讲教师(姓名、职称): 袁景淇(教授),邬晶(副教授) |
授课语言: 中文 |
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必修/选修: 必修 |
开课时间:春季 |
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适用专业:自动化专业,化工专业 |
开课单位:自动化系 |
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授课方式: 课堂教学 |
考核方式:考试70%+平时成绩30%(作业、课堂测试、平时表现) |
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先修课程: 自动控制理论、自动化仪表 |
后修课程:集散控制系统等专业课 |
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课程简介: 本课程传授工业过程动力学基础知识,主要介绍系统动态过程的建模与控制的一般原理和方法,使学生掌握过程动态学和过程控制的基本方法和部分先进控制技术,为未来工程实践打好专业基础。 |
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课程培养目标 : 设置本课程是为了培养学生扎实的过程控制系统分析与设计的能力,为学生进入毕业论文的课题研究及未来工程实践打好专业基础。 3.4.具备过程控制系统、计算机控制系统设计的基本能力,具有解决相应复杂工程问题的能力。 2.2.能够针对一个系统或者过程选择一种数学模型,并能进行正确性推理,能给出正解 8.2.能够采用合适的方法通过学习发展自身的能力 7.2.了解并掌握自动化专业领域重要资料来源及获取方法 |
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教学要求: 完成课程后,学生将具备以下能力: 1 扎实的系统建模、分析与设计的基础知识与方法。 2 结合具体的工业过程控制系统新的要求,进行具体的方案设计与技术开发。 3 针对系统设计任务,锻炼组织、协调和技术交流能力。 |
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撰写者:邬晶 发布时间: 2014.8 |
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一、课程性质和教学目标
课程性质:本课程传授工业过程动力学基础知识,讲解过程机理模型建模的一般方法、基于过程输入输出数据的建模方法、模型参数辨识方法、先进过程控制核心算法、过程宏观监控和故障诊断的方法等。
教学目标:通过课程学习,使学生掌握过程动态学和过程控制的基本方法和部分先进控制技术,为进入毕业论文的课题研究及未来工程实践打好专业基础。
二、课程教学内容及学时分配
教学内容 |
学时 |
课堂教学 |
讨论 |
作业及要求 |
自学及要求 |
大作业及要求 |
工业过程控制的基本概念 |
2学时 |
2学时 |
课堂教学中融入小组讨论 |
每次课堂教学后有课外作业,要求独立完成,有集中问题进行讲解 |
自学系统分析与设计的基本方法, |
结合上课所学理论知识,就现实生活中的工业过程系统提出相应的分析与设计方案,举例进行仿真和验证 |
PID控制与参数整定 |
6学时 |
6学时 |
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工业过程系统辨识与建模 |
8学时 |
8学时 |
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多变量系统耦合性分析 |
8学时 |
8学时 |
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过程控制与优化 |
2学时 |
2学时 |
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过程控制范例1 |
4学时 |
4学时 |
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过程控制范例2 |
4学时 |
4学时 |
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动态优化方法 |
8学时 |
8学时 |
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动态矩阵控制 |
2学时 |
2学时 |
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统计过程控制SPC |
4学时 |
4学时 |
三、教学方法
以课堂教学为主,并注重以下4点
(1)注重培养学生兴趣。过程控制系统是理论性和实践性很强的一门学科,学生容易产生枯燥乏味的感觉。为此,一方面在教学环节中引入数学基础章节,便于同学们的理解;另一方面在课堂尽可能地列举工程实例,以吸引同学们的注意力,培养大家对该课程的兴趣。
(2)注重引导学生的科研兴趣。该课程主要面对高年级本科生,其中一些同学将来要攻读相关专业的研究生。在教学中注重培养学生的科研能力,以提高学生们解决实际工业系统辨识与控制问题的能力。
(3)注重引入最新发展动态。教师实时关注国际上该领域的最新动态,并把它们引入课堂教学中,向学生推荐一些经典的和最新的文献。
四、考核及成绩评定方式
最终成绩由平时作业、课堂表现组合而成。各部分所占比例如下:
平时作业上课参与程度:30%。主要考核对知识点的掌握程度、及对基本概念的应用能力。
期终考试:70%,主要考查学生对课堂上所学到的理论概念的掌握程度,以及应用所学理论知识解决非线性控制系统分析与设计的能力。
五、教材及参考书目
教材:《工业系统辨识与控制》,李少远等,化学工业出版社,2005年
参考数目:
1. 《自动控制原理》,胡寿松,科学出版社,2001年及以后新版本。
2. Chemical Process Control: An Introduction to Theory and Practice. George Stephanopoulos (MIT). Prentice Hall,1984.
3. 《现代控制工程》(第二版),绪方胜彦著,卢伯英等译,科学出版社,1984
大纲撰写人:邬晶