《过程装备控制技术及应用》教学大纲教学内容：控制系统的基本概念（3学时）概述控制系统的组成控制系统的方框图控制系统的分类控制系统的过渡过程及其性能指标基本要求：掌握过程控制系统的组成、结构、分类及其过渡过程和性能指标。重点：准确理解过程控制系统的组成、结构、分类及其过渡过程和性能指标。难点：正确理解过程控制系统的各组成部分及其作用，控制系统的两大类性能指标（过渡过程的质量指标和偏差积分性能指标）的定义和含义。过程装备控制基础（9学时）被控对象的特性单回路控制系统复杂控制系统基本要求：掌握过程控制的基础理论知识，内容包括被控对象特性、简单控制系统和复杂控制系统。重点：准确理解被控对象特性、单回路控制系统和复杂控制系统的控制基本原理和结构形式。难点：正确理解被控对象的数学描述、特性参数及其对控制系统的影响，调节器的调节规律（位式、比例、积分、微分）的数学表达，比例度、积分时间、微分时间对系统过渡过程的影响及其调节规律的选取，复杂控制系统（串级、前馈、比值、选择性、均匀控制系统）的基本原理、主要结构形式及其优缺点。过程检测技术（14学时）测量基本知识误差基本知识压力测量温度测量流量测量液位测量物质成分分析传感器概述计算机辅助测试系统基本要求：掌握过程测量的基本概念和误差基本知识；压力、温度、流量、液位、物质成分等参数的测量原理、方法及应用；新型传感器的介绍以及计算机辅助测试系统。重点：准确理解误差的基本知识；各类压力、温度、流量、液位、物质成分测量仪表的基本原理及其应用范围；传感器的基本概念及组成。难点：正确理解压力、温度、流量、液位、物质成分等参数的测量原理。过程控制装置（8学时）变送器调节器执行器基本要求：掌握过程控制装置，包括变送器、调节器和执行器的工作原理和特点。重点：准确理解变送器、调节器和执行器的工作原理和特点。难点：正确理解变送器、调节器和执行器的工作原理和特点。计算机控制系统（4.5学时）概述计算机控制系统的组成及分类A/D与D/A转换器直接数字控制系统计算机控制系统的设计与实现提高计算机控制系统可靠性的措施基本要求：掌握计算机控制系统，包括计算机控制系统的组成及分类，A/D、D/A转换器，直接数字控制系统，计算机控制系统的设计与实现以及提高计算机控制可靠性的措施。重点：准确理解计算机控制系统的组成及分类，A/D、D/A转换器，直接数字控制系统。难点：正确理解A/D、D/A转换器的工作原理、主要参数及选择原则；直接数字控制系统的基本算法及改进算法。典型过程控制系统应用方案（1.5学时）单回路控制系统的应用基本要求：单回路控制系统的应用。重点：单回路控制系统的组成及系统设计。难点：单回路控制系统的设计（被控参数及控制系数选择、过程检测控制仪表的选用）。实验教学：上水箱液位PID整定实验（4学时）验证性实验基本要求：熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理；分析分别用P、PI调节时的过程图形曲线；定性地研究P、PI调节器的参数对系统性能的影响。重点：单回路反馈控制系统的组成和工作原理；P、PI调节器的参数对系统性能的影响。难点：P、PI调节器的参数整定。第一章控制系统的基本概念1.什么叫生产过程自动化？生产过程自动化主要包含了哪些内容？答：利用自动化装置来管理生产过程的方法称为生产过程自动化。主要包含：①自动检测系统②信号联锁系统③自动操纵系统④自动控制系统。2.自动控制系统主要由哪几个环节组成？自动控制系统常用的术语有哪些？答：一个自动控制系统主要有两大部分组成：一部分是起控制作用的全套自动控制装置，包括测量仪表，变送器，控制仪表以及执行器等；另一部分是自动控制装置控制下的生产设备，即被控对象。自动控制系统常用的术语有：被控变量y——被控对象内要求保持设定数值的工艺参数，即需要控制的工艺参数，如锅炉汽包的水位，反应温度；给定值（或设定值）ys——对应于生产过程中被控变量的期望值；测量值ym——由检测原件得到的被控变量的实际值；操纵变量（或控制变量）m——受控于调节阀，用以克服干扰影响，具体实现控制作用的变量称为操纵变量，是调节阀的输出信号；干扰f——引起被控变量偏离给定值的，除操纵变量以外的各种因素；偏差信号（e）——被控变量的实际值与给定值之差，即e=ym-ys控制信号u——控制器将偏差按一定规律计算得到的量。3.什么是自动控制系统的方框图？它与工艺流程图有什么不同？答：自动控制系统的方框图上是由传递方块、信号线（带有箭头的线段）、综合点、分支点构成的表示控制系统组成和作用的图形。其中每一个分块代表系统中的一个组成部分，方块内填入表