《过程控制与自动化仪表》课程标准、习题及答案倪志莲.docx
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1、“过程控制与自动化仪表”课程标准招生对象:高中毕业生及同等学力者教学时数:66H学历层次:高职课程代码:修业年限:全日制三年学分数:3.5适用专业:电气自动化技术类专业制订人:一、课程概述1 .课程定位“过程控制与自动化仪表”是电气自动化技术专业的核心课程,是针对电气自动化设备装配调试岗位的典型工作任务而设置的课程。通过本课程学习,使学生掌握过程控制基本知识和常用变送器、控制器、执行器的基本应用,熟悉常用生产过程自动化设备和典型过程控制系统,具有过程控制系统的集成、组装、调试、运行、维护、管理等职业能力。本课程的前导课程有“电子技术”、“电机与电气控制”、“PLC控制技术”等,后续主要是“岗位
2、综合实训”、“顶岗实习”等实践教学环节。2 .设计思路(1)内容设计根据电气设备装配调试员岗位中的仪表校准与参数调整、过程控制系统装配与调试等典型工作任务,选择来源于企业且涵盖温度、流量、压力、物位等参量控制的典型过程控制系统,结合行业标准,选取液位定值控制系统、温度定值控制系统等真实产品作为课程教学项目。遵循学生认知规律,按照由浅入深、由简单到复杂的原则,进行项目序化,将自动控制系统的建模、自动控制系统的分析及校正无缝融合到项目教学过程中。按控制系统建模、分析及校正、变送器类型与选择、执行器设计与选型、控制器方案设计与调试等系统调试与运行维护的工作过程,组织精选教学内容。(2)教学设计项目教
3、学以教师为主导、学生为主体,采用“理论+实践”的方法组织实施。教学过程采用多媒体教学法、实践操作法等教学方法相结合,在课堂教学、仿真教学与实验操作教学等多种教学手段的配合下,经过理论考核、综合平时表现及实验考核对学生进行综合评价,以实现本课程教学。二、课程目标1.掌握典型控制系统建模、性能分析及校正的方法;2 .具备常用带控制点工艺流程图的识图与制图能力;3 .具备根据工艺与控制要求,合理选择变送器、执行器的选型及调试能力;4 .具备根据工艺和控制要求,合理整定智能PID控制器参数能力;5 .掌握DCS和FCS控制系统安装与调试方法;6 .具有技术资料编写能力;7 .具有一定的沟通能力和团结协
4、作精神。三、内容标准及实施建议1 .课题/项目安排及学时分配在设计思路基础上,按照自动控制基础到过程控制系统的原则确定项目及学时,见表Io表1课题安排表课题序号课题名称学时H1控制系统对象建模162控制系统分析方法143控制系统校正及控制规律64自动化仪表185控制系统方案设计及工程整定86计算机控制系统4合计662.课题/项目内容及实施在设计思路基础上,从教学目标、教学内容、重点难点、教学实施建议、教学资源、教学方法等方面进行教学设计,形成课题教学设计表。课题1控制系统对象建模学时H16教学目标1 .了解过程控制基本组成及评价指标;2 .掌握微分方程建模方法;3 .掌握拉氏变换和传递函数建模
5、方法;4 .掌握框图建模及化简方法;5 .能对过程控制典型对象进行建模;6 .能使用实验法进行建模。教学内容1 .过程控制系统组成及评价指标;2 .微分方程、传递函数及系统框图;3 .典型环节传递函数;4 .框图变换及化简;5 .典型被控对象特性及建模;6 .实验法建模。重点难点重点:典型环节传递函数、对象建模方法难点:框图变换及化简教学实施建议步骤内容方法、费源运用课时1过程控制系统组成及评价指标多媒体教学法42微分方程、传递函数及系统框图多媒体教学法43典型环节传递函数多媒体教学法24框图变换及化简多媒体教学法仿真教学法25典型被控对象特性及建模多媒体教学法26实验法建模(实验一:对象的特
6、性测定)实践操作法2采用“理论+实践”的教学方法开展教学,对理论分析过程尽量简化,结合MATLAB辅助分析软件进行教学。教学资源场地:多媒体教室、过程控制实训室设备、工具等:多媒体设备、电脑及MATLAB软件资料:教材、PPT、视频等考核评价重点:对象模型建立内容:微分方程分析建模、传递函数化简、典型环节传递函数标准:理论+实操方式:平时成绩+期末考核课题2控制系统分析方法学时H14教学目标1 .掌握常用典型输入信号及表示方法;2 .掌握控制系统稳定性的判断方法;3 .掌握控制系统动态性能的判断方法;4 .掌握稳态误差的计算方法;5 .能使用MATLAB仿真软件进行性能分析。教学内容1 .典型
7、输入信号;2 .时域分析法分析稳定性;3 .时域分析法分析动态性能;4 .稳态误差计算;5 .频率特性表示方法及典型环节频率特性;6 .开环频率特性绘制;7 .频率特性分析控制系统性能。重点难点重点:稳定性分析、动态性能分析难点:稳态误差计算教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1控制系统时域分析(实验二:MATLAB的基本使用、时域分析)多媒体教学法实践操作法42控制系统稳定性分析多媒体教学法仿真教学法23稳态误差计算多媒体教学法仿真教学法24控制系统频率特性及伯德图多媒体教学法25控制系统频率特性分析多媒体教学法26频率特性分析控制系统性能(实验三:MATLAB在频域分析中的应用)多媒体教
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