過程控制系統(tǒng)性能評價

前言

遼寧石化職業(yè)技術學院是于2002年經遼寧省政府審批，遼寧省教育廳與中國石油錦州石化公司聯合創(chuàng)辦的與石化產業(yè)緊密對接的獨立高職院校，2010年被確定為首批“國家骨干高職立項建設學?！薄６嗄陙?，學院深入探索教育教學改革，不斷創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。 2007年，以于雷教授《高等職業(yè)教育工學結合人才培養(yǎng)模式理論與實踐》報告為引領，學院正式啟動工學結合教學改革，評選出10名工學結合教學改革能手，奠定了項目化教材建設的人才基礎。 2008年，制定7個專業(yè)工學結合人才培養(yǎng)方案，確立21門工學結合改革課程，建設13門特色校本教材，完成了項目化教材建設的初步探索。 2009年，伴隨遼寧省示范校建設，依托校企合作體制機制優(yōu)勢，多元化投資建成特色產學研實訓基地，提供了項目化教材內容實施的環(huán)境保障。 2010年，以戴士弘教授《高職課程的能力本位項目化改造》報告為切入點，廣大教師進一步解放思想、更新觀念，全面進行項目化課程改造，確立了項目化教材建設的指導理念。 2011年，圍繞國家骨干校建設，學院聘請李學鋒教授對教師系統(tǒng)培訓“基于工作過程系統(tǒng)化的高職課程開發(fā)理論”，校企專家共同構建工學結合課程體系，骨干校各重點建設專業(yè)分別形成了符合各自實際、突出各自特色的人才培養(yǎng)模式，并全面開展專業(yè)核心課程和帶動課程的項目導向教材建設工作。 學院整體規(guī)劃建設的“項目導向系列教材”包括骨干校5個重點建設專業(yè)（石油化工生產技術、煉油技術、化工設備維修技術、生產過程自動化技術、工業(yè)分析與檢驗）的專業(yè)標準與課程標準，以及52門課程的項目導向教材。該系列教材體現了當前高等職業(yè)教育先進的教育理念，具體體現在以下幾點： 在整體設計上，擯棄了學科本位的學術理論中心設計，采用了社會本位的崗位工作任務流程中心設計，保證了教材的職業(yè)性； 在內容編排上，以對行業(yè)、企業(yè)、崗位的調研為基礎，以對職業(yè)崗位群的責任、任務、工作流程分析為依據，以實際操作的工作任務為載體組織內容，增加了社會需要的新工藝、新技術、新規(guī)范、新理念，保證了教材的實用性； 在教學實施上，以學生的能力發(fā)展為本位，以實訓條件和網絡課程資源為手段，融教、學、做為一體，實現了基礎理論、職業(yè)素質、操作能力同步，保證了教材的有效性； 在課堂評價上，著重過程性評價，弱化終結性評價，把評價作為提升再學習效能的反饋工具，保證了教材的科學性。 目前，該系列校本教材經過校內應用已收到了滿意的教學效果，并已應用到企業(yè)員工培訓工作中，受到了企業(yè)工程技術人員的高度評價，希望能夠正式出版。根據他們的建議及實際使用效果，學院組織任課教師、企業(yè)專家和出版社編輯，對教材內容和形式再次進行了論證、修改和完善，予以整體立項出版，既是對我院幾年來教育教學改革成果的一次總結，也希望能夠對兄弟院校的教學改革和行業(yè)企業(yè)的員工培訓有所助益。 感謝長期以來關心和支持我院教育教學改革的各位專家與同仁，感謝全體教職員工的辛勤工作，感謝化學工業(yè)出版社的大力支持。歡迎大家對我們的教學改革和本次出版的系列教材提出寶貴意見，以便持續(xù)改進。 遼寧石化職業(yè)技術學院院長 2012年春于錦州

內容概要

　　
《過程控制系統(tǒng)性能評價》按照以工作過程為導向的情境教學方式進行編寫。全書總共包含了貯水槽水位控制系統(tǒng)的性能評價、蒸汽直接加熱器溫度控制系統(tǒng)的時域性能評價、雙位槽液位控制系統(tǒng)頻域法性能評價、高位槽液位控制系統(tǒng)的性能評價、蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)根軌跡法性能評價五個學習情境，每個教學情境都以典型的過程控制系統(tǒng)為載體闡述了過程控制系統(tǒng)的基本原理、基本概念、過程控制系統(tǒng)的數學模型建立方法、過程控制系統(tǒng)性能的時域、頻域和根軌跡分析法。本書選材精煉，突出了知識的實用性、實際性和實踐性。編寫時力求循序漸進、深入淺出、通俗易懂、便于自學。
　　
《過程控制系統(tǒng)性能評價》可作為高等職業(yè)院校過程控制技術專業(yè)或自動化專業(yè)的教材，也可以作為培訓機構、企業(yè)相關專業(yè)的培訓教材和相關技術人員參考用書。

書籍目錄

學習情境一 貯水槽水位控制系統(tǒng)的性能評價
任務一 貯水槽水位控制系統(tǒng)的組成
任務二 貯水槽水位控制系統(tǒng)的建模
任務三 貯水槽水位控制系統(tǒng)的性能評價
學習情境二 蒸汽直接加熱器溫度控制系統(tǒng)的時域法性能評價
任務一 建立蒸汽直接加熱器溫度控制系統(tǒng)的數學模型
任務二 蒸汽直接加熱器溫度控制系統(tǒng)時域法評價穩(wěn)定性
任務三 蒸汽直接加熱器溫度控制系統(tǒng)時域法評價質量指標
任務四 分析比例控制規(guī)律對控制質量的影響
任務五 分析積分控制規(guī)律對控制質量的影響
任務六 分析微分控制規(guī)律對控制質量的影響
學習情境三 雙位槽液位控制系統(tǒng)頻域法性能評價
任務一 繪制雙位槽液位控制系統(tǒng)的伯德圖
任務二 頻域法評價雙位槽液位控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性能
學習情境四 高位槽液位控制系統(tǒng)的性能評價
任務一 高位槽液位控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性能評價
任務二 高位槽液位控制系統(tǒng)的準確性評價
學習情境五 蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)根軌跡法性能評價
任務一 繪制蒸汽直接加熱器溫度控制系統(tǒng)的根軌跡圖
任務二 蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)根軌跡法性能評價
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   二、過程控制系統(tǒng)的類型 1.按照組成控制系統(tǒng)的結構分類 （1）開環(huán)控制 過程控制系統(tǒng)中不設反饋環(huán)節(jié)的，則稱為開環(huán)控制系統(tǒng)，設有反饋環(huán)節(jié)的，稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。 開環(huán)控制是指控制裝置與被控對象之間只有順向作用而沒有反向聯系的控制過程，是一種沒有對被控變量進行測量和反饋的系統(tǒng)。其特點是系統(tǒng)的輸出量不會對系統(tǒng)的控制作用產生影響，不具備自動修正的能力，其輸入可分為設定值輸入和干擾輸入。 例如，一般全自動洗衣機就是一個開環(huán)控制系統(tǒng)。其浸濕、洗滌、漂清和脫水過程都是依設定的時間程序依次進行的，而無需對輸出量（如衣服清潔程度、脫水程度等）進行測量。 又如，普通機床的自動加工過程，也是開環(huán)控制。它是根據預先設定的加工指令（切削深度、行程距離）進行加工的，而不去檢測其實際加工的程度。 開環(huán)控制系統(tǒng)又分兩種。一種是按設定值進行控制，如蒸汽加熱器，其蒸汽流量與設定值保持一定的函數關系，當設定值變化時，操縱變量隨之變化，圖1—4（a）為其原理圖。另一種是按擾動量進行控制，即所謂前饋控制，如圖1—4（b）所示。被控變量的變化沒有反饋到控制器的輸入端，沒有用偏差來產生控制作用影響被控變量。 圖1—5所示為開環(huán)系統(tǒng)的方塊圖，從方塊圖可以看出系統(tǒng)的輸出對控制作用沒有影響。 由于開環(huán)系統(tǒng)無反饋環(huán)節(jié)，結構簡單，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，成本也低，這是開環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)點。因此，在輸出量和輸入量之間的關系固定，且內部參數或外部負載等擾動因素不大，或這些擾動因素產生的誤差可以預計確定并能進行補償，則應盡量采用開環(huán)控制系統(tǒng)。 開環(huán)控制的缺點是當控制過程受到各種擾動因素影響時，將會直接影響輸出量，而系統(tǒng)不能自動進行補償。特別是當無法預計的擾動因素使輸出量產生的偏差超過允許的限度時，開環(huán)控制系統(tǒng)便無法滿足技術要求，這時就應考慮采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。 （2）閉環(huán)控制 圖1—2所示的換熱器熱流體出口溫度控制系統(tǒng)就是閉環(huán)控制系統(tǒng)。 閉環(huán)控制是將輸出量直接反饋到輸入端形成閉環(huán)，系統(tǒng)的輸出信號對控制作用有直接影響的控制系統(tǒng)。若由于干擾的存在，使得系統(tǒng)實際輸出偏離期望輸出，系統(tǒng)自身便利用負反饋產生的偏差所取得的控制作用再去消除偏差，使系統(tǒng)輸出量恢復到期望值上，這就是反饋工作原理。

編輯推薦

《高職高專項目導向系列教材:過程控制系統(tǒng)性能評價》可作為高等職業(yè)院校過程控制技術專業(yè)或自動化專業(yè)的教材，也可以作為培訓機構、企業(yè)相關專業(yè)的培訓教材和相關技術人員參考用書。

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