100456 自动化仪表与过程控制实验大纲
发布时间:2020-11-02        浏览次数:116

英文课程名称:Automatic Instrument and Process Control  课程编号:100456        

授课语言: 中文                         学分:4

总学时:68 实验学时:12

大纲执笔人:  苏永清                  大纲审核人: 岳继光


  1. 课程定位和基本要求

1.课程定位:

本课程是自动化专业的必修课程。通过教学使学生掌握常用传感器的基本组成、原理和应用方法;了解和掌握典型的过程检测、调节仪表原理以及常用的过程控制系统特征;使学生能根据生产过程的特点和控制要求,选用适当的自动化仪表和计算机系统完成过程控制任务,并对各种先进的控制技术有所了解;为进一步学习先进自动化技术与解决复杂自动化工程问题奠定基础。本实验大纲规范了本课程的配套实验。

2.课程性质:

本课属于专业必修课

3.课程面向专业:

自动化专业。

4.实验基本要求:

  1. 理解相关理论知识,明确实验目的,设计实验过程;

  2. 熟悉所使用的实验仪器、设备和实验对象,能正确搭建实验系统;

  3. 能记录原始实验数据和输入输出波形,并依据所学知识进行理论分析;

  4. 能进行实验设计并搭建初级的实验系统进行实验;

  5. 能正确撰写专业性的实验报告。


5.实验基本内容:

  1. 金属箔式应变片性能—单桥、半桥、全桥电桥。

  2. 差动式电容传感器的静态及动态特性。

  3. 差动变压器(互感式)的性能。

  4. 差动螺管式(自感式)传感器的静态位移性能。

  5. 电涡流式传感器的应用—振幅测量。

  6. 基于labview的激光测距传感器*

  7. 参数检测仪表与水箱建模。内容包括 1水位检测、流量检测、压力检测、温度检测、泵、阀及控制器 2 水箱建模实验(单容、双容),以及实验方法建立数学模型

  8. 单回路控制系统。内容包括:1系统组成 2 PID调节器的作用

  9. 高性能过程控制系统。内容包括:前馈控制系统,进行串级控制、前馈—反馈过程控制系统的基本概念及PID参数整定

  10. 综合设计实验: 1根据所学知识自主设计并开发一项实验;2. 根据自学模糊控制等智能算法,做一个水箱液位或流量的智能控制实验


二、“立德树人”教育内涵

在课程学习过程中,使学生树立正确合理使用技术服务人类社会和国家的价值观;培养学生理论联系实际知行统一的、务实地学习习惯;培养学生条理清晰,符合工程规范的严谨的工作作风。


三、学时分配

总学时

理论课学时

实验学时

习题学时

现场实践学时

上机学时

考核学时

68

54

12

0

0

0

2


四、实验项目和主要仪器设备与器材配置

序号

实验项目

实验类别

实验学时

主要仪器设备

设备复套数

主要消耗材料

所在实验室

演示

验证

综合

设计

其他

1

金属箔式应变片性能—单桥、半桥、全桥电桥





3

2

SY传感器系统实验仪

13


智信馆121

2

差动式电容传感器的静态及动态特性、差动式电容传感器的静态及动态特性、差动变压器(互感式)的性能





3

2

SY传感器系统实验仪

13


智信馆121

3

差动螺管式(自感式)传感器的静态位移性能、电涡流式传感器的应用—振幅测量





3

2

SY传感器系统实验仪

13


智信馆121

4*

基于labview的激光测距传感器*





3

2*




智信馆121

5

参数检测仪表与水箱建模。内容包括

1.水位检测、流量检测、压力检测、温度检测、泵、阀及控制器

2:水箱建模实验(单容、双容)

实验方法建立数学模型




2-4

2

过程控制实验系统

10


实验中心

6

单回路控制系统。内容包括:1.系统组成

2.PID调节器的作用




2-4

2

过程控制实验系统

10


实验中心

7

高性能过程控制系统。内容包括:前馈控制系统,进行串级控制、前馈—反馈过程控制系统的基本概念及PID参数整定




2-4

2

过程控制实验系统

10


实验中心

8*

高性能过程控制系统。内容二选一:1根据所学知识自主设计并开发一项实验;2. 根据自学模糊控制等智能算法,做一个水箱液位或流量的智能控制实验




2-4

2*

过程控制实验系统

10


实验中心

注:标记*的为选做实验,由指导教师根据进度和时间安排灵活选择。


五、实验预习和实验报告的要求、考核方式

  1. 要求学生在实验前认真阅读实验教材,做好充分的预习准备工作;

  2. 实验预习要求:对于验证性实验,根据给定框图编制程序。对于综合性实验,根据实验要求自行设计线路、框图和程序。

  3. 要求学生按照分组在规定时间内独立完成实验内容,对实验过程中出现的问题,要求学生尽量做到独立思考,独立解决;

  4. 每次实验的实验结果需经教师认可后,方可结束实验;

  5. 要求学生认真对待每一个实验,不得缺勤、迟到、早退;

  6. 实验报告要求:对于验证性实验,要求有框图、程序、注释,做思考题。对于综合性实验,要求有框图、程序、注释,做思考题。画出实验设计线路图并分析其功能。

  7. 要求实验中认真做好实验记录,实验后认真完成实验报告;

  8. 每次实验结束后,必须保证实验仪器完好并摆放整齐。


六、教材、实验指导书与主要参考书

教材名称

作者

出版社

版次

ISBN

教材性质

传感器原理及应用

王化祥

天津大学出版社

4

9787561851821

十二五规划教材

过程控制与自动化仪表

潘永湘

机械工业出版社

2

7111070909, 9787111070900

十一五规划教材

传感器与检测技术实验指导书(CSY型传感器系统实验仪实验指南)

浙江大学杭州高联传感技术公司





过程控制实验

岳继光




自编



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