课程名称:自动化仪表与过程控制实验
英文名称:Experiments for Automatic Instruments and Process Control
课程编号:
学时学分:总学时32/2 学分
适用专业:自动化(电站/核电方向)
一、课程的目的和任务
本课程以实验的方式使学生加深对自动化仪表结构、原理、性能的理解,了解自动化仪表在控制系统中的使用方法,促进学生掌握过程控制系统设计中被控对象动态特性的实验建模法和PID控制器参数的工程整定法,通过对前馈、串级、比值、史密斯预估、解耦等控制策略的应用,达到对过程控制系统设计的全面把握。
二、课程的基本要求和特点
课程采用实物实验和Matlab仿真两种方式,实物实验结合被控对象动态特性测试和简单控制系统设计等内容达到对检测装置、执行器和控制器等自动化仪表应用方法的掌握,仿真实验侧重于对复杂控制策略和复杂系统设计的理解和应用。通过实验,一方面要求能分析和说明实验系统和实验数据,另一方面要求以较规范的科技报告形式写出实验报告。
三、本课程与其它课程的联系
本课程的基础是“单片机与接口技术”、“面向对象编程技术”、“自动控制原理”、“检测技术及仪表”、“工业控制网络”、“过程控制系统设计”、“仪器仪表设计”、“分散控制系统”等课程。本课程的重点在于综合应用,是后续“控制系统综合设计实践”、“电站自动化专业预备工程师实训”环节的基础。
四、实验学时分配
章次 | 课 程 内 容 | 实验学时 | |
2-1 | 综合性 实验 | 调节阀特性测试 | 2 |
2-2 | 双容水箱动态特性测试 | 4 | |
2-3 | 双容水箱PID控制 | 4 | |
2-4 | 串级-前馈控制系统仿真设计 | 2 | |
3-1 | 设计性 实验 | Smith预估控制系统特性仿真设计 | 2 |
3-2 | 比值控制系统仿真设计 | 2 | |
3-3 | 选择性控制系统仿真设计 | 2 | |
3-4 | 解耦控制系统仿真设计 | 2 | |
3-5 |
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| 20 | ||
六、考核方式
1. 考核方法:考勤、实物实验(预习报告、系统连接、现场表现、运行结果、实验报告)、仿真实验(实验报告)。
2.成绩评定:考勤10%、实物实验考核40%、仿真实验50%。
七、教材及参考书
教 材:黄伟、李芹、孙宇贞等编著.过程控制系统设计.北京:中国电力出版社,2015.
参考书:
1.王再英等编著.过程控制系统与仪表.北京:机械工业出版社.2006.
2.黄德先等编著.过程控制系统.北京:清华大学出版社.2011.
3.孙洪程等编著.过程控制系统及工程(第三版).北京:化学工业出版社.2010.
4.邵裕森,戴先中主编.过程控制工程(第2版). 机械工业出版社,2011.
5.边立秀等编著.热工控制系统.北京:中国电力出版社.2012.
执笔人:黄伟
审核人:负责人姓名
院(部)负责人:王志萍