课程名称及编号: 过程控制系统课程设计/AU412

学分 / 学时：2/34

主讲教师（姓名、职称）:  李少远 教授

授课语言:  中文

必修/选修:  选修

开课时间:  秋季

适用专业：自动化及相关专业

开课单位：自动化系

授课方式:  综合（课堂教学+课程设计）

考核方式: 平时成绩（20%）+期末报告（65%）+控制器仿真运行软件（15%）

先修课程: 自动控制原理，过程控制系统，计算机控制

后修课程：

课程简介:

该课程设计是对《过程控制系统》课程的进一步深化，其主要设计内容是在实验室开放过控实验平台上开发过程控制器，该平台包括三台计算机和三套过控装置，通过NI公司的myDAQ数据采集板卡连接。在计算机上利用LabVIEW软件设计控制器，并通过控制过控装置来验证控制器的性能。主要实验内容包括：（1）采集实际输入、输出数据，进行过程模型的辨识；（2）针对辨识的过程模型，设计控制器，最后进行物理仿真。 该课程设计将系统模型的辨识和控制器设计工程实践完全串联起来，并且由于操控的是真实的过程装置，装置的噪声和执行机构的延迟效应以及传感器的漂移特性都会对控制器的性能造成影响，使得该课程设计的问题接近于工业过控系统，因此控制器设计具有一定复杂度。而利用Labview软件强大功能，学生不需要关注硬件连接的细节，只需要集中于处理信息与控制，使得数据采集->过程辨识->控制器设计完全开放，这将会加深学生对过程控制理论应用于实际系统的认识，提升学生的研究兴趣，增强学生解决实际问题的工程能力。

课程培养目标 ：

    设置该课程是为了满足自动化专业3年级学生对《过程控制系统》课程的工程实践需求，培养学生面对工业过程应具有基本的系统分析、分解、设计与开发的能力。

教学要求：

本课程对学生毕业要求有如下贡献：

    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。

    4.1．能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程

    5.3．根据工程实际要求，综合运用理论和技术手段完成方案设计并综合考虑经济、环境和法律等制约要素。

撰写者:  李少远    潘常春                           发布时间: 2014年9月

序号

教学内容

实践安排（周）

1

讲解课程的课程内容，学习Labview软件的安装与基本操作，课程考核的形式与分组。

第1周

2

学习Labview软件，并在过控平台上设计程序进行数据采集与保存；

第2-4周

3

对采集的过控数据进行预处理和模型辨识；

第5-10周

4

学习基于labview的控制器设计，对所建立模型设计控制器进行离线仿真

第11-13周

5

将所建立的控制器进行在线仿真，分析离线仿真与在线仿真的区别，并撰写全部报告，最后进行课程期末检查，确定成绩。

第13-17周