控制工程实验教学大纲

《控制工程》实验教学大纲

课  程  名  称：控制工程
英  文  名  称：Process Control Engineering
课  程  编  号：082242
实 验 课 性 质：非独立开课
指 导 书 名 称：控制工程实验指导书
面  对  专  业：过程装备与控制工程
大 纲 主 撰 人：刘辉
大 纲 审 核 人：李斌

一、学时、学分
课程总学时：64              实验学时：10
课程总学分：4                实验学分：10/16

二、实验教学目的与基本要求：
    通过过程控制工程的实验，使学生加深对所学理论知识、内容的理解；熟悉简单闭环控制和串级控制的系统特征、设计、组成、投运和工作过程；掌握液位、压力、流量等传感器的工作原理和特性，了解可编程序调节器的设定、工作情况；初步认识组态的概念，学习过程控制过程中的关键环节和技术手段。

三、基本原理及课程简介：
在过程控制系统模拟系统，通过设计、配置简单调节和串级控制闭环系统，实现准确、快速、稳定的特定对象的控制参数的定值控制。过程控制系统模拟系统由液体自循化系统和稳定气源供应系统组成。在存在一定高度差的两个水箱，通过水泵、气动调节阀和管道连接，形成自循化系统。同时为气动调节阀正常工作的稳定气源供应系统。
学生通过可编程序调节器，编写控制规律和控制算法，可实现对液位、流量、压力等参数的定值控制，控制方式可以采用气动调节阀和变频器控制等，

四、实验方式与基本要求：
1、考核与实验报告：
作为综合实验，要求学生预习有关液位、压力、流量的检测、变送手段和定值回路控制方法，实验过程中完成相应的实验内容，同时采用教师讲解、学生提问的方式来及时解决实验相关问题，加深所学知识的理解。实验后，进行数据处理、提交相应的实验报告和结论。

2、设备及器材配置：
单回路可编程序调节器，串级调节控制器、液位、压力、流量测量变送器，空压机，水箱，变频控制器，电动机、水泵、监控显示系统、过程设备等。
五、实验课程内容和学时分配
序号 实验项目名称 内容提要 每组人数 学时分配 实验类型 实验类别 实验要求 已开/未开 备注
1
 对象特性测定实验 1、 了解对象的静态和动态特性。
2、 掌握对象特性的测定方法。
3、 加深对对象特性的知识。 6 2 操作 专业 选开 已开 
2 简单调节系统实验 1、 了解流量、液位、压力等参数的测量变送的方法。
2、 学习定值单回路的控制原理和控制方法。
3、 对特定的系统实施简单调节的单回路控制。 6 4 综合 专业 必开 已开 
3 串级调节系统实验 1、 加深对解流量、液位、压力等参数的测量变送方法的理解；
2、 学习串级调节系统的复杂控制原理、特点和控制方法。 6 4 综合 专业 必开 已开 

说明：过程控制实验涉及过程控制工程、控制仪表、电机与拖动、传感器、检测技术、过程设备、控制系统等相关理论和知识，综合性较强。

六、实验教科书、参考书
自编《控制工程实验指导书》