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課程名稱 |
程序控制
Process Control |
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開課學期 |
101-1 |
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授課對象 |
化學工程學系 |
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授課教師 |
錢義隆 |
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課號 |
ChemE4007 |
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課程識別碼 |
504 43100 |
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班次 |
01 |
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學分 |
3 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
必修 |
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上課時間 |
星期一2(9:10~10:00)星期三3,4(10:20~12:10) |
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上課地點 |
化工一化工一 |
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備註 |
總人數上限：57人 |
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Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/1011ProcessControl |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
說明程序控制的基本原理，簡介化工程序中常見的程序控制方式 |
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課程目標 |
1. 能了解程序控制基本原理及初步認知常用之程序控制方式
2. 熟悉動態模式之建模技術，熟悉低階線性動態模式行為及其鑑別技術
3. 了解比例、積分、微分控制器基本原理
4. 熟悉閉環系統之動態特性與穩定性分析技術
5. 熟悉比例、積分、微分控制器之調諧技巧
6. 了解頻率應答分析技術及其應用
7. 了解串級控制、凌駕控制、比例控制、前饋控制等實用控制方法之基本原則與
應用
8. 能使用Matlab及SIMULINK軟體工具模擬控制系統動態 |
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課程要求 |
教科書1 “Process Dynamics and Control” by Seborg, Edgar, Mellichamp, and Doyle, Wiley, 2011.
課程大綱
單元主題 內容綱要 講授 示範 習作 其他
An Overview of Control System Design
1. Representative Process Control Problems
2. Classification of Process Control Strategie
Dynamic Behavior of Processes
1. Development of Nonlinear Models
2. Dynamic response of low-order linear models
2. Development of Empirical Models from Process Data
Feedback Control Systems
1. Feedback Controllers
2. Control System Instrumentation
3. Dynamic Behavior and Stability of Closed-loop Control Systems
4. PID Controller Design and Tuning
Frequency Response Analysis
1. Frequency Response Characteristics of Feedback Controllers
2. Control System Design Based on Frequency Response Analysis
Advanced Process Control
1. Cascade Control
2. Override Control
3. Ratio Control
4. Feedforward Control
Simulation Using Matlab and SIMULINK
1. Simulation of Dynamic Processes
2. Simulation of PID Controller
3. Simulation of Closed-loop Systems
教學要點概述：
1. 評量方法: 三次考試，各佔30%；電腦作業，10%
2. 教學方法: 抽象觀念及數學分析利用黑板輔助說明
應用及實例以投影片教學
指定電腦作業，訓練學生使用電腦的能力
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
每週一 17:30~18:30
每週二 17:30~18:30 |
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指定閱讀 |
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參考書目 |
Process Dynamics and Control, Seborg, Edgar, Mellichamp, Doyle, 3rd Ed. |
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評量方式
(僅供參考) |
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No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
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1. |
Midterm 1 |
30% |
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2. |
Midterm 2 |
30% |
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3. |
Final |
30% |
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4. |
Homwork assignment |
10% |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第1週 |
9/10,9/12 |
Ch 1. Introduction to process control |
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第2週 |
9/17,9/19 |
Ch 2. Development of dynamic model |
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第3週 |
9/24,9/26 |
Ch 3. Transfer functions |
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第4週 |
10/01,10/03 |
Ch 4. Dynamic behavior |
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第5週 |
10/08,10/10 |
Ch 4. Dynamic behavior |
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第6週 |
10/15,10/17 |
Ch 5. More general transfer function models |
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第7週 |
10/22,10/24 |
Matlab & Simulink Hand-on discussion |
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第8週 |
10/29,10/31 |
10/29 Discussion on selected exercises
10/31 #1 Midterm test |
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第9週 |
11/05,11/07 |
Development of Empirical Models From Process Data |
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第10週 |
11/12,11/14 |
Feedback Controllers
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第11週 |
11/19,11/21 |
Interconnection Between the Process and the Controller |
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第12週 |
11/26,11/28 |
Dynamic Behavior and Stability of Closed-Loop Control Systems
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第13週 |
12/03,12/05 |
Discussion on exercises (?)
#2 Midterm test (?) |
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第14週 |
12/10, 12/12 |
Controller Tuning |
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第15週 |
12/17,12/19 |
Control at the Process Unit Level
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第16週 |
12/24,12/26 |
Frequency Response Analysis and Control System Design
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第17週 |
12/31,01/02 |
Enhanced Single-Loop Control Strategies
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第18週 |
01/09,01/11 |
Discussion on exercises / Final Exam |
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