澳洲过程动力学与控制CHEN90032Process Dynamics And Control课程介绍

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过程动力学与控制

CHEN90032

Process Dynamics And Control

学习目标

　　课程内容：

　　连续化学过程本质上是动态系统，过程输入和输出随时间变化。为了适应这种情况，现代工厂需要某种形式的自动控制。过程动力学与控制课程将使学生具备了解关键过程变量如何以及为什么随时间变化的技能，然后设计和实施有效的控制策略以适应这种情况。

　　过程动力学与控制课程将向学生介绍反馈控制的概念，以及常见单元操作的控制方案示例。过程动力学的时域分析使用线性常微分方程、拉普拉斯变换和传递函数进行。课程研究了复杂加工厂对常见动态输入的响应，介绍了频率响应分析和波特图。同时还介绍了经验动力学模型的开发以及使用MATLAB的数值模拟。

　　过程动力学与控制课程的过程控制部分介绍了闭环传递函数和PID控制器的概念。动态过程模拟使用分析技术和MATLAB Simulink软件的数值模拟功能进行。运用劳斯稳定性分析、波特稳定性准则以及增益和相位裕量等技术分析闭环系统的稳定性。研究控制器调谐常数对控制系统响应的影响，以及各种控制器调谐方法。开发先进的控制策略，包括级联控制，延时补偿和前馈控制，以及同时控制多循环系统中多个过程变量的技术。

　　整体而言，过程动力学与控制课程将涵盖以下内容：

　　1、用于常见单元操作的反馈控制方案。

　　2、开发和求解动态过程模型，包括应用拉普拉斯变换和传递函数以及使用数值模拟工具。

　　3、频率响应分析和波特图。

　　4、闭环控制系统和PID控制器的建模。

　　5、闭环稳定性分析和控制器调谐。

　　6、高级单回路控制策略和多回路控制系统。

　　学习成果：

　　完成课程学习后，学生应该能够：

　　1、了解响应典型动态输入的常见化学过程的关键过程变量如何随时间变化。

　　2、使用分析方法和计算机模拟对常见单元操作的动力学进行建模。

　　3、分析和实施化学过程的有效和高效控制策略。

　　4、有效地分析和调整反馈控制器。

　　5、掌握反馈和其他控制回路的数学建模。

　　6、评估实施高级过程控制形式的不同方法，并确定最佳解决方案，特别是考虑到多回路控制。

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