沈阳理工大学 过程控制系统综合设计教学大纲(NEW)

第一篇：沈阳理工大学 过程控制系统综合设计教学大纲(NEW)

课程设计教学大纲: 过程控制系统综合设计教学大纲

课程编码：030151012 学时/学分： 2周/4学分

一、大纲使用说明

本大纲根据自动化专业2010版教学计划制订

（一）适用专业

自动化专业

（二）课程设计性质

专业必修课

（三）主要先修课程和后续课程

1、先修课程：

电子技术、单片机、可编程控制器、变频器控制技术、计算机控制系统、过程总线控制系统、现场总线控制系统。

2、后续课程：

自动化控制工程设计实践

二、课程设计目的及基本要求

本课程设计是自动化专业的重要实践性课程。通过本“设计”环节，使学生在学习了“计算机控制系统”、“过程控制系统”和“现场总线控制系统”的基本理论和基础知识后，能综合运用所学知识完成简单过程控制系统的设计、调试任务,培养学生的自主学习与实践动手能力；同时使学生了解过程工业控制所采用的先进方法、先进手段和先进技术。

课程设计可一人一题，也可以2-3人为小组的方式进行，但分工与任务要明确；设计题目应结合现有的实验设备，着重锻炼学生的应用能力和动手能力，最后完成实际上机调试，完成课程设计报告。

三、课程设计内容及安排

1、设计内容

根据自己设计系统结构，分析系统的特点和系统特性，在实验室连接系统部件、构造硬件系统。在过程监控计算机编制相应监控组态程序。通过用控制器、监控计算机和实验对象的联机调试、执行、观察结果，达到预期应用功能和控制目的，比较不同方案的应用效果。设计内容主要针对过程工业常见的控制对象“温度、压力、流量、液位”来设计不同类型的控制系统。

（1）单容水箱液位定值控制系统设计；（2）双容水箱液位定值控制系统；

（3）串级系统设计I（双水槽液位串级图形监控、串级参数整定）；（4）串级系统设计II（双水槽流量串级图形监控、串级参数整定）；（5）干扰抑制和前馈控制设计I（单水槽单回路）；（6）干扰抑制和前馈控制设计II（双水槽双回路）；

（6）双输入/双输出系统设计（双水槽液位与双调节阀）；

（7）组态监控系统设计（通讯/本机实验、上下位系统参数自整定）；（8）单回路流量控制系统设计；（9）三水箱压力控制系统设计；（10）锅炉内胆水温定值控制系统；（11）锅炉内胆水温前馈反馈控制系统；（12）锅炉内胆水温与水流量串级控制系统。（13）基于单片机温度控制系统（14）基于温控器计算机控制系统（15）计算机模拟控制系统（16）电梯计算机监控系统（17）数控机床计算机监控系统（18）计算机过程通道板设计（19）提升机计算机监控系统

（20）带光隔计算机过程通道板设计

2、安排

课程设计是分阶段分步完成的，各阶段安排如下：

1、指导教师发放题目，学生根据各自题目查找有关资料和书籍，在同课题组的同学对于某些难点、关键问题可以互相讨论，共同研究。

2、学生根据自己的题目和有关参考资料，独立进行构思和分析，制订整体设计方案，根据自己所选的设计工具进行详细设计。

3、涉及到上机部分要上机调试，指导教师进行结果鉴定，给出上机部分成绩。书写课程设计报告，按规定时间交指导教师评审、答辩，给出课程设计综合成绩。

四、指导方式

由指导教师召开课程设计动员会，进行分组，指定课程设计的题目和内容，讲解部分题目要求。学生在规定的时间内，经过小组的协同工作和指导教师的辅导，完成题目。最后由指导教师进行验收及评定。

五、课程设计考核方法及成绩评定

1．考核方式：考查（学生上机操作演示，教师检查、提问，答辩及设计报告成绩）。

2．成绩评定：

成绩评定实行优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级的成绩。课程设计报告成绩占总成绩的40%，答辩成绩总成绩的30%，课程设计中平时表现占总成绩的30%。

六、课程设计教材及主要参考资料

《过程控制系统》，俞金寿 孙自强编著，机械工业出版社，2009。

《过程控制》，金以慧编，清华大学出版社，1995。

《过程控制工程》，俞金寿 蒋慰孙编著，电子工业出版社，2007。《过程控制系统》，郭一楠等编著，机械工业出版社，2009。《计算机控制系统》，李正军 编著，机械工业出版社，2010。《现场总线技术》，刘泽祥 主编，机械工业出版社，2005。

编写人：纪振平 杨 青

马景富

审核人：纪振平

批准人：张焕君

第二篇：沈阳理工大学 运动控制系统综合设计教学大纲

《运动控制系统综合设计》教学大纲

课程代码：030151010

课程总学时：2周/4学分

一、大纲使用说明

本大纲根据自动化专业2010版教学计划制订

（一）适用专业

自动化

（二）课程性质

必修课

（三））主要先修课程和后续课程

1.先修课程

要求掌握“运动控制基础”方面的基础知识和基本理论，并在此基础上运用相关知识完成运动控制系统的设计。

2.后续课程

现场总线控制系统、过程监控技术

二、课程设计目的及基本要求

运动控制系统综合设计是自动化专业的专业基础课课程设计，是一次综合性理论与实践相结合的训练，也是一次基本技能训练。另外为后续课程《现场总线控制系统》和《过程监控技术》的学习奠定必要的实践基础。

通过本门课程学习,要求学生学会运动控制系统的基本设计方法和调试方法，通过设计达到如下目的：

1.理论联系实际,掌握根据实际工艺要求，设计自动控制系统的基本方法。

2.通过实验,掌握各部件和整个系统的调试步骤与方法,以及操作实际系统的方法,加强基本技能的训练。

3.掌握参数变化对系统性能影响的规律，培养灵活运用所学的理论解决控制系统中的各种实际问题的能力。

4.培养分析问题、解决问题的能力，学会实验数据的分析与处理。

基本要求：

1.根据设计任务，查阅有关资料，进行独立设计； 2.设计线路图，并绘制原理图； 3.写出设计总结报告。

三、课程设计内容及安排

运动控制系统综合设计不仅是对《电力拖动直流自动控制系统》和《变频器控制技术》课程教学内容的进一步的扩展,更是对学生开展控制系统设计的综合训练。课程设计分组进行,每个小组3—4人，这样也能培养学生的团队合作精神。整个课程设计分为以下几个阶段进行:选题,查阅资料，系统设计,系统调试,撰写设计报告。1．选题：题目可来自教师指定的参考题目,也可自由选题,特别是鼓励有创新性的题目或是在已知题目的基础上进行创新。2．查阅资料：根据设计题目查阅相关资料。

3.系统设计:系统设计的任务包括各部分电路的设计、元器件的选择、电路图的绘制和软件程序的编写。

3．系统调试:小组成员根据系统设计电路,在实验设备上开展研究。

4．撰写设计报告:完成文档整理,按照课程设计报告要求完成设计报告的撰写。

具体安排如下：

1． 教师布置题目 2． 学生查找资料 3． 完成设计工作 4． 绘制图纸 5． 系统调试 6． 撰写设计报告 7． 答辩

四、指导方式

由指导教师召开课程设计动员会，进行分组，指定课程设计的题目和内容，讲解部分题目要求。学生在规定的时间内，经过小组的协同工作和指导教师的辅导，完成设计题目并开展实验研究。最后由指导教师进行验收及评定。

五、课程设计考核方法及成绩评定

1．考核方式：考查

2．评分办法：成绩评定实行优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级的成绩。

根据下面4项进行成绩考核，各项所占总成绩的比例为：

1）根据设计过程中的表现20% 2）设计完成的质量、提交的设计报告30% 3）实验调试成绩30% 4）答辩成绩20%

六、课程设计教材及主要参考资料

《电力拖动自动控制系统》，陈伯时编，机械工业出版社，出版时间：2005年

《图解变频器应用》，李燕编，中国电力出版社，出版时间：2009年

《变频器应用技术及实例解析》，魏连荣编，化学工业出版社，出版时间：2008年

编写人： 付丽君

野莹莹

吴东升 审核人： 纪振平批准人： 张焕君

第三篇：《过程控制系统》教学大纲

《过程控制系统》课程教学和考试大纲

一、教学基本要求

本课程主要包括三个方面的内容：实验方法对过程控制系统建模、过程检测控制仪表选型和工业过程控制系统工程设计的基本原理和基本设计方法。通过对本课程的学习，具体要求如下：

1、了解过程控制发展概况、特点和过程控制系统的组成及分类。

2、掌握用实验方法（阶跃响应和脉冲响应）建立过程数学模型的基本思路和方法；理解自平衡能力和无自平衡能力对象的有关概念，掌握阶跃响应曲线法和脉冲响应曲线实验建模方法，了解最小二乘建模方法。

3、了解检测仪表的分类、选型和过程控制仪表基本原理。理解过程变量检测和过程控制仪表的基本概念，掌握五大类参数检测与变送的传感器特性与选型的基本方法；了解PID调节器基本原理和构成。

4、掌握过程控制系统的各种工程设计方法，重点掌握单回路控制系统和串级控制系统的工程设计方法；掌握其它复杂控制系统的设计方法；了解先进过程控制系统。

二、教学内容及要求

1、过程控制系统的基本概况

（一）教学内容 1)过程控制发展概况 2)过程控制的特点

3)过程控制系统的组成及其分类

（二）教学要求

教学要求是：本章简要介绍过程控制系统发展概况、组成、分类和特点，使学生在学习后续各章内容之前，先对过程控制系统的总体情况有一个概要了解。达到了解过程控制发展经历的几个阶段的特点、理论基础、主要仪表和系统的基本结构；了解 过程控制的特点；了解过程控制系统的组成及其分类；了解“过程控制工程”课程的性质和任务。

重点是：过程控制系统的组成；过程控制系统的分类方法；过程控制系统的主要性能指标。

2、过程控制系统建模

（一）教学内容

1)被控过程的数学模型类型和表示方法 2)有自平衡过程和无自平衡过程 3)机理分析法建模

4)试验法建模（阶跃响应曲线法和矩形脉冲响应曲线法）5)最小二乘法建模

6)试验法建模的计算机编程实践

（二）教学要求

教学要求是：了解过程建模的基本概念和被控过程的数学模型类型和表示方法；理解有自平衡过程和无自平衡过程的物理意义；掌握有自平衡能力和无自平衡能力对象的机理分析建模方法；理解并熟练掌握阶跃响应曲线法和脉冲响应曲线实验建模方法的各种基本算法和验证条件；理解掌握最小二乘建模方法；能够利用MatLab或者其它编程语言实现单容或多容对象试验法建模中的几种算法（计算法、两点法、面积求系数方法）的计算机仿真实践。

3、过程检测和控制仪表

（一）教学内容

1)过程变量检测的基本概念和检测方法

2)五大类参数检测与变送的传感器分类、特性及工作原理 3)检测仪表的选型原则和方法 4)过程控制仪表的分类与基本特性

（二）教学要求

教学要求是：了解过程变量检测的基本概念和检测方法，能够计算仪表的精度和利用精度要求进行仪表选型；理解五大类参数检测与变送的传感器分类、特性及工作原理；掌握五大类参数检测与变送的传感器特性与选型的基本方法；了解过程控制仪表的分类。

4、单回路过程控制系统的工程设计

（一）教学内容

1)过程控制系统的工程设计要求和设计步骤 2)单回路控制系统方案设计和分析 3)检测、变送器选择

4)执行器（调节阀）选择，主要包括：执行器（调节阀）的基本组成、分类和气动执行器工作原理；气动执行器的理想和工作流量特性；执行器（调节阀）的选型原则和内容

5)控制器选择，主要包括：DDZ-III型PID调节器的基本构成和工作原理，PID控制规则的主要作用和基本形式；PID调节器选择（调节规则；正反作用；参数整定）6)过程控制系统的投运和控制器参数整定 7)单回路控制系统的工程实例分析

（二）教学要求

教学要求是：了解工业过程中单回路控制系统设计的一般要求和设计步骤，以及过程系统设计的主要内容和针对工程实际进行的安全防护措施；理解单回路控制系统方案设计基本内容和性能指标，熟练掌握被控量和控制量的选择原则，能够对过程进行静态和动态分析，掌握被控过程各种参数对系统特性和被控量、控制量的选取影响；了解检测、变送器的选择原则，并进行简单计算选取；理解执行器（调节阀）的基本组成和分类，掌握气动执行器的基本结构和工作原理，理解和掌握执行器的四类理想流量特性曲线、特点和应用场合，熟练掌握实际工程应用时串联和并联的工作流量特性，并根据过程控制系统要求分析和确定工作流量特性和理想流量特性，了解调节阀的结构型式和材料选择。熟练掌握根据过程控制系统要求分析和确定工作流量特性和理想流量特性；理解PID控制规律对系统性能的影响、应用场合和控制规律的选择原则；了解过程计算机控制系统的组成和特点，掌握模拟合数字PID控制算法；了解控制系统的投运，熟练掌握几种常用的控制器参数工程整定方法；能够按照上述单回路控制系统的设计内容和要求，针对实际过程控制系统进行单回路控制系统的方案设计和各种设备的选型。

5、串级控制系统工程设计

（一）教学内容

1)串级控制系统的基本结构和工作过程 2)串级控制系统的特点与性能分析 3)串级控制系统的设计 4)串级控制系统运行和参数整定 5)串级控制系统的工业应用范围

（二）教学要求

教学要求是：了解串级控制系统的基本组成和串级控制系统的工作过程；掌握串级控制系统的特点，能够针对实际工艺生产工程进行串级控制系统的设计，画出设计图、方框图，实现仪表选型、控制器选型、调节阀选型等分析；理解串级控制系统的工业应用范围；熟练掌握串级控制系统的设计要求、设计内容和串级控制系统调节器的参数整定方法，能够针对实际过程系统进行串级控制系统的主回路、副回路的选择和各种设备的选型。

6、复杂过程控制系统

（一）教学内容 1)前馈控制系统 2)大滞后补偿控制 3)比值控制 4)分程与选择性控制 5)多变量解耦控制

（二）教学要求

教学要求是：理解前馈控制系统的特点和针对的实际过程的应用情况，掌握前馈控制系统的典型结构，理解前馈控制系统的应用范围和了解前馈控制系统的参数工程整定方法；理解大滞后补偿控制基本思想，掌握常规大滞后控制方案，理解大滞后过程的Smith预估补偿控制思想，熟练掌握Smith预估补偿控制器的设计和系统分析；理解比值控制系统的基本概念，了解比值控制系统的控制方案和比值控制的设计与参数整定；理解分程与选择控制系统原理与设计，了解分程与选择控制系统工业应用；理解多变量解耦控制的基本概念，掌握相对增益的定义和计算，能够实现复杂控制通道的选择，了解解耦控制系统的设计方法、稳定性和解耦简化等问题。

三、考核及成绩评定方式

本课程考核方式为闭卷笔试，考试时间为2个小时，卷面满分85分，课程设计和平时成绩15分。平时成绩包括作业成绩、实验成绩。

第四篇：沈阳理工大学 沙盘设计课程设计教学大纲

《沙盘设计》教学大纲

课程编码：100351103学时/学分： 2周一、大纲使用说明

本大纲根据艺术设计（环境艺术设计方向）专业2010版教学计划制订

（一）适用专业

艺术设计（环境艺术设计方向）

（二）课程设计性质

专业必修课

（三）主要先修课程和后续课程

1、先修课程：

对先修课没要求

2、后续课程：

对后续课没要求

二、课程设计目的及基本要求

目的：培养学生的动手能力及工艺流程，同时提高学生的空间想象能力和分析

思考能力

基本要求：要求学生了解常用的模型材料的性质和加工要求，并具备进行模型制作的动手能力。

三、课程设计内容及安排

内容：独立完成环境沙盘设计及制作的内容

安排：第一周沙盘模型大型比例制作；第二周沙盘细节制作

四、指导方式

理论与实际动手能力相结合，点评作业。

五、课程设计考核方法及成绩评定

考核方法：考查

成绩评定：作业制作情况由任课老师按要求和制作情况按百分制给出，出现代做或是抄袭

总成绩直接以不及格计。

六、课程设计教材及主要参考资料

1.《装饰设计空间艺术》，叶斌编，福建科学技术出版社，2004

2.《室内设计与环境》，王铁编，安徽美术出版社，2001

编写人：

审核人：

批准人：

第五篇：沈阳理工大学 16《生产实习》教学大纲

《生产实习》实习教学大纲

课程编码：030751016周/学分：2周/4学分

一、实习时间

第7学期，共两周。

二、实习地点

校外计算机培训机构，校内讲座。

三、实习的目的通过校外专业培训机构提供的实际项目开发案例，使学生掌握软件项目开发的过程和方法，培养学生项目分析和开发以及团队协作的能力。

四、实习教学内容及要求

实习的内容共分为三大部分：

 计算机培训机构的“软件开发实训”

 计算机培训机构的“职业生涯规划讲座”

 校内系列专家讲座

其中，计算机培训机构的“嵌入式开发实训”可安排6~10天，实习内容包括C/C++语言、单片机开发、嵌入式系统设计开发技术基础知识培训、职业素养培养、软件开发项目实践等，学生将组成项目开发团队，共同完成一个实际项目的开发。职业生涯规划讲座用于使学生建立就业意识，认清就业的形势，掌握就业技巧，为学生顺利就业打下基础。专家讲座主要是邀请知名专家对计算机界的流行开发技术和研究热点进行介绍，以丰富学生的知识面，开阔学生的视野。

为了提高学生的系统设计、编程、开发能力，提高实训效果，在实训之前必须有实训承办单位对学生进行考前摸底考试，弄清学生的真实水平和层次分布情况，因材施教，合理将学生组织成开发团队，确保最终实训圆满完成任务。

实习结束后，学生应写出实习报告，详细论述所学知识以及体会等。

五、实习指导教师的职责

在生产实习开始之前，指导教师应认真考察校外培训机构的资质和实力，保证实习能够达到预期效果。实习期间应注意交通安全，严格考勤，杜绝安全隐患。

六、实习成绩评定标准

1、实习出勤及表现：占20％；

2、实习题目完成情况：占40%

3、实习报告内容：占40％；

编写人：程磊

审核人：程磊

批准人：张焕君