課程資訊
課程名稱
 程序控制
Process Control 
開課學期
 102-1 
授課對象
 化學工程學系  
授課教師
 錢義隆 
課號
 ChemE4007 
課程識別碼
 504 43100 
班次
 01 
學分
 3 
全/半年
 半年 
必/選修
 必修 
上課時間
 星期一2(9:10~10:00)星期三3,4(10:20~12:10) 
上課地點
 化工一化工一 
備註
 總人數上限：57人 
Ceiba 課程網頁
 http://ceiba.ntu.edu.tw/1021ProcessControl 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
 核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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 

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 
課程要求
 教科書1 “Process Dynamics and Control” by Seborg, Edgar, and Mellichamp, 3rd Edition, Wiley, 2011. Chapters 1-15.

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%；一般及電腦作業，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

 
預期每週課後學習時數
  
Office Hours
  
指定閱讀
  
參考書目
  
評量方式
(僅供參考)
  
No.
項目
百分比
說明
1. 
 第一次期中考 
30% 
  
2. 
 第二次期中考 
30% 
  
3. 
 期末考 
30% 
  
4. 
 作業 
10% 
  
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
 9/9、9/11  Introduction to Process Control 
第2週
 9/16、9/18  Development of dynamic models 
第3週
 9/23、9/25  Introduction to Transfer Functions 
第4週
 9/30、10/2  Dynamic Behavior 
第5週
 10/7、10/9  More General Transfer Functions 
第6週
 10/14、10/16  More General Transfer Functions 
第7週
 10/21、10/23  Exercise discussion/1st Midterm 
第8週
 10/28、10/30  Development of Empirical Model From Process Data 
第9週
 11/4、11/6  Matlab and Simulink Discussions and Hand-On Practices 
第10週
 11/11、11/13  Feedback Controllers 
第11週
 11/18、11/20  Other Element in Processes 
第12週
 11/25、11/27  Dynamic Behavior and Stability of Closed-Loop Control System 
第13週
 12/2、12/4  Possible 2nd Mid 
第14週
 12/9、12/11  Controller Tuning 
第15週
 12/16、12/18  Control at the Process Unit Level 
第16週
 12/23、12/25  Frequency Response Analysis and Control System Design 
第18週
 12/30、1/1  Enhanced Single-Loop Control Strategies/Cascade Control 
第19週
 1/6、1/8  Final Exam Week/Exercise Discussion