DOC《上海电力学院2019硕士研究生入学复试考试大纲》

上海电力学院2019硕士研究生入学复试考试大纲 课程名称 过程控制系统设计 参考书目: 王再英、刘淮霞、陈毅静编著.

《过程控制系统与仪表》(普通高等教育"十一五"国家级规划教材),机械工业出版社,2017年09月?. 复习的总体要求 《过程控制系统设计》是一门将控制理论、过程生产工艺、仪器仪表知识、系统设计方法相结合的综合性应用课程.本课程要求学生了解过程控制系统的组成及性能指标,掌握被控过程的特性与建模方法,领会测量变送器、执行器和PID控制器的组成、工作原理和选型原则,完成简单和复杂过程控制系统的设计和整定,实现典型过程控制应用案例的分析和设计. 复习内容 知识点

1、过程控制概述:过程控制的特点和任务;

过程控制系统的分类;

过程控制的性能指标要求;

2、控制仪表:控制仪表的分类;

PID控制规律及特点;

PID控制器的应用;

3、执行器:执行器的分类;

调节阀的结构和工作原理;

调节阀的结构特性和流量特性;

调节阀的选型原则;

4、被控过程的数学模型:数学模型的作用和建模方法;

机理建模法的原理和建模过程;

阶跃响应曲线法建模的原理和方法;

5、简单控制系统的设计与整定:简单控制系统的组成;

简单控制系统设计的基本要求和设计步骤;

被控参数、控制变量、控制器调节规律和正反作用的选择;

控制器参数的衰减频率特性整定法;

控制器参数的工程整定法;

6、串级控制系统的设计:串级控制系统的结构和工作原理;

串级控制系统的特点;

串级控制系统的设计原则和控制器参数的整定方法;

7、前馈控制系统的设计:前馈控制的原理和特点;

静态和动态前馈的设计方法;

前馈与反馈复合控制系统的设计;

8、大滞后控制系统设计:Smith预估控制的结构和原理;

Smith预估控制的特点分析;

改进的Smith预估控制的应用;

9、比值控制系统的设计:比值控制系统的种类;

比值系数的计算;

比值控制的实现方法;

10、分程控制、均匀控制和选择性控制系统的设计:分程控制、均匀控制和选择性控制的工作原理、适用场合和设计原则;

11、解耦控制系统设计:相对增益的定义、作用、计算和应用;

解耦控制器的设计;

解耦控制的近似实现;

12、典型过程控制应用案例的分析与设计:大型火电机组热工控制系统的分析与设计;

精馏塔控制系统的分析与设计. 考核要求 1)理解和掌握过程控制的基本概念:过程控制的特点、系统基本组成和分类;

2)掌握控制装置的使用:正确选择检测装置、控制器和执行器;

3)掌握对象建模的方法:根据设计需要,用机理建模法或工程测试法对被控对象进行建模;

3)掌握简单控制系统的设计和整定:分析对象特性和控制要求,选择被控量和控制量,确定主要扰动信号,画出控制系统的管道仪表图和方框图,确定调节阀的气开/气关类型和控制器的正反作用,选择合适的PID控制规律,进行控制器参数整定. 4)掌握复杂控制系统的设计:根据对象特性和控制要求的不同,选择串级、前馈、Smith预估、比值、均匀、分程、选择、解耦控制等控制方案,画出控制系统管道仪表图和方框图,确定调节阀的气开/气关类型和控制器的正反作用,选择PID控制规律,说明整定方法;