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
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:
理解相关理论知识,明确实验目的,设计实验过程;
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;
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;
能进行实验设计并搭建初级的实验系统进行实验;
能正确撰写专业性的实验报告。
5.实验基本内容:
金属箔式应变片性能—单桥、半桥、全桥电桥。
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。
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。
基于labview的激光测距传感器*
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
单回路控制系统。内容包括:1系统组成 2 PID调节器的作用
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
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 | 每 组 人 数 | 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
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;
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。
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;
每次实验的实验结果需经教师认可后,方可结束实验;
要求学生认真对待每一个实验,不得缺勤、迟到、早退;
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。
要求实验中认真做好实验记录,实验后认真完成实验报告;
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 | 第4版 | 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 | 第2版 | 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 |