均匀控制系统教案

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1、上海石化工业学校教案授课教师：柴如仁课程名称化工过程控制课题名称均匀控制系统授课班级101化工01/08/10授课日期2012.12.教学时数2使用教材化工仪表（第二版）蔡夕忠主编教学目标知识、技能、态度目标：一、知识目标：1.说出什么是均匀控制系统。2.能归纳均匀控制系统的特点。3.能设计均匀控制系统的控制方案。4.会整定均匀控制系统参数。二、技能目标：1.能拟定均匀控制系统的操作方案。2.能把均匀控制系统应用在实际生产中。三、态度目标：1.培养学生的观察能力。2.培养学生对问题的探究能力。3.培养学生交流、合作和竞争意识。教学要求知识与技能

2、重点难点目标达成度识记理解应用分析综合均匀控制系统概及特点√均匀控制系统方案设计及参数整定√√√均匀控制系统在实际生产中的应用√√教学场景设计教学资源课件、教案、投影设备，随堂记录簿4教学活动流程教学步骤与内容教学组织形式教学方法达成目标一、复习：1.复杂控制系统的种类：2.串级控制系统的概念：3.串级控制系统的组成：二、引入：我们这节课来学习另一种复杂控制系统——均匀控制系统的相关知识。三、新授：任务一：认识均匀控制系统1.以前后两个精馏塔控制系统为例：图1在连续精馏过程中，甲塔的出料是乙塔的进料，精馏塔的塔釜液位与进料量都应保持平稳。甲塔的

3、液位保持稳定，乙塔的进料流量也要稳定，按此要求分别设置液位控制系统和流量控制系统。控制过程：当甲塔塔釜液位升高时，液位控制器要求阀门1开打，使乙塔进料量增加，流量控制器要求减小阀门2的开度，阻止进料的增加，显然，这是相互矛盾的，无法使两个控制系统保持稳定。2.如何解决这一矛盾？假设一：在两塔之间增加有一定容量的缓冲器，投资、占地；自聚、分解。假设2：提问抢答学生交流得出矛盾开动脑筋问答法谈话法任务法举例法演示法讨论法启迪法能说出概念能弄清楚系统动作情况会选择方案4是相互做出让步，使它们在物料的供求关系上均匀协调，统筹兼顾。即在有扰动时，两个变量

4、都有变化，而且变化幅度协调，共同来克服扰动。为了达到这一目的而设计的控制系统就是均匀控制系统。3.如何概括概念？在有扰动时，两个变量都有变化，而且变化幅度均匀协调，共同来克服扰动，只要对控制器的参数进行调整，延缓控制速度和力度，这种控制系统统称为均匀控制系统。4.能否归纳其的特点？（1）扰动产生后，两个变量在过程控制中都是变化的；（2）两个变量在控制过程中的变化应是缓慢的（3）两个变量的变化在允许的范围内，不是绝对的平均。任务二：制定均匀控制系统的控制方案常见的均匀控制系统有简单均匀和串级均匀两种控制形式。1．简单均匀控制系统图2如图1去掉流量

5、控制系统，只保留液位控制系统，该系统结构就是简单控制系统。只要把控制参数变为大比例度和大积分时间，这样可以构成一个简单均匀控制系统。（1）为什么要大比例度和大积分时间？（2）简单均匀控制系统缺点：（3）与简单控制系统比较：（4）精馏塔简单均匀控制系统的方框图比较试着归纳补充点拨带着问题看书归纳区别联系比较法讨论法归纳法任务法比较法归纳法能说出概念能说出特点会比较4图42．串级均匀控制系统图3图3所示构成精馏塔塔釜液位与出口流量串级均匀控制系.增加一个副回路的目的是为了消除控制阀前后的压力波动及对象的自衡作用的影响。与普通串级系统的区别也只是控制

6、器参数的设置及控制目的不同，这也是判断是否为均匀控制系统的条件。（1）串级均匀控制系统与简单均匀控制系统比较：（2）串级均匀控制系统与串级控制系统比较：任务三：均匀控制系统的参数整定（1）先保证液位不会超过允许波动范围设置控制器参数；（2）修正控制器参数，使液位最大波动接近允许范围，使流量尽量平稳（均匀控制系统一般采用P或PI控制规律。）四、小结：1.均匀控制系统的概念2.均匀控制系统特点3.均匀控制系统方案4.均匀控制系统参数整定寻找方案归纳补充点拨问答法讨论法比较法归纳法任务法讨论法归纳法能画框图会比较知道区别和联系会整定课外作业P314/

7、12、13教学后记4