《熱工過程自動調(diào)節(jié)》課程教學大綱

《熱工過程自動調(diào)節(jié)》教學大綱課程名稱：熱工過程自動調(diào)節(jié)課程類別（必修/選修）：選修課程英文名稱：ThermalProcessAutomaticAdjustment總學時/周學時/學分：32/2/2其中實驗/實踐學時：6先修課程：鍋爐原理、汽輪機原理、熱工測量技術后續(xù)課程支撐：熱力發(fā)電廠、供熱工程、暖通工程授課時間：2，4-18周，星期二7-8節(jié)授課地點：松山湖校區(qū)6F-203授課對象：開課學院：化學工程與能源技術學院任課教師姓名/職稱：答疑時間、地點與方式：1.課堂：每次上課的課前、課間和課后進行答疑；2.課外：可直接到12L-401辦公室進行答疑；3.線上：建立微信課程群，實施線上答疑。課程考核方式：開卷（）閉卷（）課程論文（）其它（）使用教材：《熱工過程自動調(diào)節(jié)》，丁軻軻，中國電力出版社，2011年2月第二版課程簡介：熱工過程自動調(diào)節(jié)課程是能源與動力工程專業(yè)的一門主要課程。其目的是使學生了解自動調(diào)節(jié)的基本原理、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本分析、整定方法和基本實驗技能，培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力，培養(yǎng)學生一定的動手能力，為學生畢業(yè)后從事專業(yè)工作打下必要的基礎。課程教學目標及對畢業(yè)要求指標點的支撐：課程教學目標支撐畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求目標1：掌握自動調(diào)節(jié)的基本概念；1.3掌握用于解決能源與動力工程復雜問題的專業(yè)知識。能夠應用工程基礎和專業(yè)知識解決能源與動力工程專業(yè)的復雜工程問題。1.

工程知識：能夠掌握數(shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識，并將其應用于解決能源與動力工程領域的復雜工程問題。目標2：掌握PID調(diào)節(jié)參數(shù)對調(diào)節(jié)過程的影響；掌握采用時域和頻域分析的基本原理，并能熟練掌握判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法；4.2掌握科學研究基本方法，應用基礎知識擬定能源與動力工程領域內(nèi)復雜問題解決思路，制訂實驗方案、構建實驗系統(tǒng)。4.研究：能夠運用實驗設計、數(shù)據(jù)分析、信息綜合等科學研究方法對能源與動力工程領域的復雜問題開展研究，并得到有效結論。目標3：掌握電站鍋爐汽包水位、主蒸汽溫度、燃燒控制系統(tǒng)和主控制系統(tǒng)四種典型的火力發(fā)電廠自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作原理，熟悉上述四種自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的整定方法。5.2能夠開發(fā)專用的現(xiàn)代工程工具和信息技術工具，滿足進行能源與動力工程設計、制造和研發(fā)工程實踐的需要。5.使用現(xiàn)代工具：能夠開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術工具，對能源動力領域復雜工程問題進行預測、模擬、求解和論證，并能夠理解其局限性。理論教學進程表周次教學主題授課教師學時數(shù)教學內(nèi)容（重點、難點、課程思政融入點）教學模式（線下/混合式）教學方法作業(yè)安排支撐課程目標2基本概念肖漢敏2（1）理解自動調(diào)節(jié)的概念、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成和常用術語；（2）掌握采用方框圖描述調(diào)節(jié)系統(tǒng)的方法，

（3）熟悉自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分類及各種分類方法的特點，（4）理解四種基本的調(diào)節(jié)過程及調(diào)節(jié)系統(tǒng)性能指標。課程思政融入點：了解關于已故工程院院士，中國爆炸力學與核試驗工程領域著名專家林俊德先進事跡，披露中國第一枚原子彈爆炸時的一些細節(jié)。培養(yǎng)學生的民族精神、工匠精神。線下課堂講授與小組討論1-2、1-7課程思政作業(yè)：要求學生觀看有關林俊德院士的視頻；目標一4、5自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的數(shù)學描述肖漢敏4（1）通過對拉普拉斯變換的定義、定理的復習，掌握拉氏變換和反變換的應用；

（2）理解靜態(tài)特性和動態(tài)特性的概念。（3）掌握用微分方程、傳遞函數(shù)、階躍響應描述系統(tǒng)或環(huán)節(jié)動態(tài)特性的方法；（4）掌握基本環(huán)節(jié)和環(huán)節(jié)的連接方式。（5）掌握方框圖的等效變換及綜合傳遞函數(shù)的求取方法。線下課堂講授與小組討論2-2、2-5、2-7目標一6熱工對象和自動調(diào)節(jié)器的動態(tài)特性肖漢敏2（1）熟悉熱工對象的動態(tài)特性，掌握對象特征參數(shù)的物理意義；

（2）熟悉有自平衡能力與無自平衡能力對象傳遞函數(shù)及階躍響應特點。（3）掌握P、PI、PD、PID自動調(diào)節(jié)器的動作規(guī)律、特點

（4）掌握自動調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)、積分系數(shù)和微分系數(shù)大小變化對調(diào)節(jié)過程的影響。（5）了解工業(yè)調(diào)節(jié)器的一般組成線下課堂講授和小組討論3-2目標一7、8系統(tǒng)時域分析肖漢敏4（1）通過二階系統(tǒng)分析，理解系統(tǒng)特征方程與調(diào)節(jié)過程之間的數(shù)學內(nèi)在聯(lián)系，掌握特征根在復平面上的位置與系統(tǒng)穩(wěn)定性的關系。（2）掌握勞斯判據(jù)，根據(jù)對象的特征方程構建勞斯方程，并進行求解和判斷。熟悉古爾維茨判據(jù)，根據(jù)對象的特征方程構建古爾維茨矩陣并求解。線下課堂講授與小組討論4-4、4-5、4-7目標二9、10系統(tǒng)頻域分析肖漢敏4（1）掌握頻率特性概念

（2）根據(jù)傳遞函數(shù)，能熟練求出對象的頻率特性，并能在復平面中表示。

（3）理解穩(wěn)定判據(jù)的理論依據(jù)，掌握乃奎斯特判據(jù)的概念和應用的方法。線下課堂講授與小組討論5-3、5-5目標二11系統(tǒng)的工程整定肖漢敏2（1）掌握調(diào)節(jié)器參數(shù)的變化對系統(tǒng)過程曲線的的品質(zhì)指標的影響

（2）掌握系統(tǒng)工程整定的方法。。線下課堂講授與小組討論6-1目標二12汽包爐給水自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)肖漢敏2（1）熟悉汽包鍋爐給水自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中被調(diào)對象的動態(tài)特性

（2）掌握給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)的類型、結構及原理（3）掌握給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)的整定方法。（4）了解變速泵的給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)。（5）掌握全程給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)的概念及要解決的主要問題課程思政融入點：汽包爐給水自動調(diào)節(jié)，培養(yǎng)學生的鍥而不舍和工匠精神。線下課堂講授與小組討論7-1、7-2目標二13，14汽包爐汽溫自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)肖漢敏3(1)掌握對象的動態(tài)特性（2）掌握串級汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理及整定方法

(3)掌握具有導前汽溫微分信號的雙回路汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理及整定方法（4）了解再熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)的幾種方法。

（5）了解大機組汽溫控制系統(tǒng)的控制策略。線下課堂講授與小組討論8-1、8-4目標三14，15汽包爐燃燒自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)肖漢敏3（1）掌握燃燒調(diào)節(jié)對象的動態(tài)特性（2）掌握燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務、組成（3）了解對幾個物理量的測量：燃料量信號、風量、氧量。理解熱量信號（4）掌握鍋爐燃燒調(diào)節(jié)的基本策略及常用的改進策略

（5）了解鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)的幾個較復雜的實例線下課堂講授與小組討論9-1、9-5目標三合計26實踐教學進程表周次實驗項目名稱授課教師學時教學內(nèi)容（重點、難點、課程思政融入點）項目類型（驗證/綜合/設計）教學方式支撐課程目標16實驗裝置的基本操作與儀表調(diào)試肖漢敏21）、了解系統(tǒng)結構與組成。2）、了解液位、壓力傳感器的結構原理與使用方法。3）、掌握實驗裝置的基本操作與變送器儀表的調(diào)整方法。課程思政融入點：要求學生處理實驗數(shù)據(jù)必須堅持實事求實、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度；要求學生實驗過程中主動思考理論原理，在實驗過程中去驗證實驗原理，使理論與實踐相輔相成。綜合實驗目標二17單容水箱液位/壓力PID控制系統(tǒng)肖漢敏21）、通過實驗熟悉單回路反饋控制系統(tǒng)的組成和工作原理。2）、研究系統(tǒng)分別用P、PI和PID調(diào)節(jié)器時的抗階躍擾動作用。3）、定性地研究P、PI和PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。18雙容水箱液位/壓力控制系統(tǒng)肖漢敏21）、熟悉單回路雙容液位控制系統(tǒng)的組成和工作原理。2）、研究系統(tǒng)分別用P、PI和PID調(diào)節(jié)器時的控制性能。3）、定性地分析P、PI和PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。綜合實驗目標二合計6課程考核課程目標支撐畢業(yè)要求指標點評價依據(jù)及成績比例（%）權重（%）作業(yè)實驗考試……目標1（知識目標）1.3501520目標2（能力目標）4.21504560目標3（素質(zhì)目標）5.2551020合計25570100注：1、各類考核評價的具體評分標準見《附錄：各類考核評分標準表》；2、根據(jù)《東莞理工學院考試管理規(guī)定》第十二條規(guī)定：曠課3次（或6課時）學生不得參加該課程的期終考核。大綱編寫時間：2023年2月23日系（部）審查意見：我系（專業(yè)）課程委員會已對本課程教學大綱進行了審查，同意執(zhí)行。系（部）主任簽名：日期：2023年02月25日附錄：各類考核評分標準表作業(yè)評分標準教學目標要求評分標準權重（%）90-10080-8960-790-59目標1：概念清楚，作業(yè)認真，答題正確。概念比較清楚，作業(yè)比