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目錄

Ⅰ課程性質與設置目的的要求

Ⅱ課程內容與考核目標

第一章緒論

一、學習目的與要求

二、考試內容

三、考核知識點

四、考核要求

第二章被控過程的數學模型

一、學習目的與要求

二、考試內容

三、考核知識點

四、考核要求

第三章檢測變送儀表

一、學習目的與要求

二、考試內容

三、考核知識點

四、考核要求

第四章過程控制儀表

一、學習目的與要求

二、考試內容

三、考核知識點

四、考核要求

第六章單回路控制系統的設計

一、學習目的與要求

二、考試內容

三、考核知識點

四、考核要求

第七章提高控制質量的控制系統

一、學習目的與要求

二、考試內容

三、考核知識點

四、考核要求

第八章 滿足特定要求的過程

一、學習目的與要求

二、考試內容

三、考核知識點

四、考核要求

第九章先進控制系統

一、學習目的與要求

二、考試內容

三、考核知識點

四、考核要求

Ⅲ有關說明與實施要求

一、本課程的性質及其在專業考試計劃中的地位

二、本課程考試的總體要求

三、自學方法指導

四、關于命題考試的若干要求

附錄：題型舉例

Ⅰ課程性質與設置目的要求

《自動化儀表與過程控制》是廣東省高等教育自學考試工業自動化（獨立本科段）專業必考的專業課，是為了培養和檢驗自學應考者對自動化儀表與過程控制系統的基本概念、基本原理、基本知識與基本技能的理解而設置的一門基礎專業課。

《自動化儀表與過程控制》這門課程設置的宗旨是為了適應企業廣泛興起和迅速發展的企業信息化、現代化需要，為了滿足社會對現代化過程控制系統的技術人才和管理人才以及市場服務人才的迫切需要。相對于其他課程，自動化儀表與過程控制具有明顯的實踐性、科學性與操作性特征，其典型特點內在地決定了該課程明顯有別于其他的課程，因此，在考試命題中應充分體現本課程的性質和特點。

設置本課程的目的要求是：使自學應考者能夠較全面、系統地學習掌握自動化儀表與過程控制系統的概念、基本原理和基本分析方法，掌握過程控制系統的建模理論、設計方法，明確過程控制系統的被控制對象、被控量、調節器和執行器以及檢測裝置等主要環節，以保證過程控制系統達到工業要求的動態和靜態性能指標；同時，較為嫻熟地運用相關的基本知識和技能，培養理論知識扎實、實際操作能力過硬的技術人才和管理人才。其側重點就在于著力培養應考者的實際應用技能，以適應企業現代化發展的需要，滿足社會對企業技術人才的迫切需求。

本課程重點（或難點）章為：第一章、第二章、第三章、第四章、第六章；次重點章為：第七章、第八章；一般章節為：第九章。

Ⅱ課程內容與考核目標

一、考試基本要求

要求應考者理解和掌握自動化儀表與過程控制系統的基本知識、基本原理和基本技能，能運用自動化儀表與過程控制系統的相關知識、理論、方法進行企業實際控制對象的研制與開發，具備分析問題和解決問題的基本能力。

第一章緒論

一、學習目的與要求

通過本章的學習，應了解自動化儀表與過程控制的基礎概念、基本知識、基本結構、基本特點、評價指標、應用領域和過程控制系統發展的階段與趨勢；并能夠結合實際應用說明過程控制系統在現實工業企業中的應用。

二、考試內容

第1節過程控制系統組成和分類

1）、過程控制系統的組成

2）、過程控制系統分類

第2節過程控制的分類和特點

1）、過程控制系統的分類

2）、過程控制的特點

第3節過程控制的系統品質指標

1）、靜態指標

2）、動態指標。

第4節過程控制的發展概況

1）、過程控制發展階段

2）、過程控制系統個階段特征

3）、過程控制的任務和要求

三、考核知識點

過程控制的基本概念

過程控制的分類和特點

過程控制的系統品質指標

過程控制的發展狀況

四、考核要求

1、過程控制的基本概念

1）、識記：過程控制的定義、概念、任務和作用。過程控制系統的組成以及其特點。

2）、領會：過程控制系統的工作原理的方框圖。

2、過程控制的種類和特點

1）、領會：過程控制的特點，過程控制系統的分類方法以及各類系統之間的區別。

2）、簡單應用：典型過程控制系統在實際生產過程中的結合。

3、過程控制的系統品質指標

1）、識記：過程控制的靜態、動態指標。

2）、領會：過程控制系統指標與自動控制系統指標的區別。

4、過程控制的發展概況

1）、識記：過程控制發展階段標志。

2）、領會：過程控制系統個階段特征。

第二章被控過程的數學模型

一、學習目的與要求

通過本章的學習，應全面了解被控過程的數學模型，掌握理論法建模、實驗法建模以及混合法建模的基本理論及各方面的內容；并能結合典型實例應用建立數學模型方法在現實中的應用加以應用。

一、考試內容

第1節過程控制基本概念

第2節單容對象的動態特性

1）、單容對象

2）、單容自衡過程

3)、無自衡過程

第3節雙容對象的動態特性

1）、雙容對象

2）、多容自衡過程

3）、雙容無自衡過程

第4節對象特性的實驗測試方法

1）、對象調節通道特性

2）、由階躍響應曲線獲取特征參數

3）、由矩形脈沖求取階躍響應曲線

第5節用相關統計法辯識過程數學模型

二、考核知識點

1、過程控制基本概念

2、單容對象的動態特性

3、雙容對象的動態特性

4、對象特性的實驗測試方法

5、用相關統計法辯識過程數學模型

三、考核要求

1、過程控制基本概念

1）、識記：過程控制數學模型的目的和兩種描述形式。

2）、領會：過程控制系統的數學模型。

2、單容對象的動態特性

1）、領會：單容自衡過程和無自衡過程數學模型的建模方法。

2）、簡單應用：單容過程機理建立數學模型的方法。

3、雙容對象的動態特性

1）、領會：雙容和多容自衡過程和無自衡過程數學模型的建模方法。

2）、簡單應用：多容過程機理建立數學模型的方法。

4、對象特性的實驗測試方法

1）、領會：用響應曲線實驗測定過程數學模型的建模方法。

2）、簡單應用：響應曲線方法建立數學模型。

5、用相關統計法辯識過程數學模型

1）、領會：用相關統計方法辯識過程數學模型的建模方法。

2）、簡單應用：隨機信號的統計描述辯識過程數學模型。

第三章檢測變送儀表

一、學習目的與要求

通過本章的學習，應該掌握被控過程主要被控制參數的檢測、變送、傳輸的檢測元件的原理、變送器機構和功能等特征，并重點掌握各類現場被控制參數檢測儀表的應用場合和選擇準則。

一、考試內容

第1節過程檢測概述

第2節差壓變送器

1）、DDZ-III型差壓變送器

2）、差動電容變送器

3）、微型化壓力變送器

第3節溫度檢測與變送

1）、檢測的溫度元件

2）、DDZ溫度變送器

3)、微型化溫度變送器

第4節流量檢測與變送

1）、差壓式流量計

2）、靶式流量計

3）、浮子流量計

4）、容積式流量計

5）、渦輪流量計

6）、電磁流量計等

第5節液位檢測與變送

第6節成份、物性檢測與變送

1）、成份檢測及其靜態和動態特性

2）、物性檢測及其靜態和動態特性

二、考核知識點

1、過程檢測概述

2、差壓變送器

3、溫度檢測與變送

4、流量檢測與變送

5、液位檢測與變送

6、成份、物性檢測與變送

三、考核要求

1、過程檢測概述

1）、識記：過程控制測量的誤差。

2）、領會：過程控制系統的性能指標、變送器的調整、測量儀表的要求等。

2、差壓變送器

1）、領會：DDZ-III型差壓變送器、差壓檢測元件的工作原理和變送

2）、簡單應用：DDZ差壓變送器、差動電容變送器、微型化壓力變送器

3、溫度檢測與變送

1）、領會：溫度檢測元件的工作原理和溫度變送

2）、簡單應用：DDZ溫度變送器、微型化溫度變送器

4、流量檢測與變送

1）、領會：流量檢測元件的工作原理和壓力和流量變送過程。

2）、簡單應用：差壓式流量計、靶式流量計、浮子流量計、容積式流量計、渦輪流量計、電磁流量計等

5、液位檢測與變送

1）、領會：液位檢測元件的工作原理和變送過程。

2）、簡單應用：浮力式液位變送器、靜壓式液位變送器等

6、成份、物性檢測與變送

1）、領會：成份檢測、物性檢測及其靜態和動態特性。

2）、簡單應用：物性檢測的一些方法。

第四章過程控制儀表

一、學習目的與要求

通過本章的學習，應掌握客戶服務質量管理的相關概念，重點理解客戶服務質量管理的基本原則，以及進行客戶服務質量管理的基本方法。

一、考試內容

第1節DDZ-III型調節器

1）、比例控制調節器

2）、比例積分控制調節器

3）、比例微分控制調節器

4）、比例積分微分控制調節器

第2節改進型調節器

第3節執行器

第4節電氣轉換器和閥門定位器

1）、電氣轉換器

2）、閥門定位器

二、考核知識點

1、DDZ-III型調節器

2、改進型調節器

3、執行器

4、電氣轉換器和閥門定位器

三、考核要求

1、DDZ-III型調節器

1）、識記：比例控制、比例積分控制、PD與PID控制

2）、領會：控制器的基本形式和特性

2、改進型調節器

1）、識記：改進PID方法

2）、領會：PID改進形式

3、執行器

1）、識記：氣動薄膜調節閥、電動執行機構的結構、分類

2）、領會：氣動薄膜調節閥的選用、電動執行機構分類

4、電氣轉換器和閥門定位器

1）、識記：電氣轉換器和閥門定位器的原理

2）、領會：電氣轉換器和閥門定位器作用和特點

第六章單回路控制系統的設計

一、學習目的與要求

通過本章學習，重點了解單回路控制系統設計原則、分析內容、計算參數等內容，理解單回路控制系統整定的方法和系統投運的方法。

一、考試內容

第1節系統設計概述

一般要求、總體設計、控制方案、基本方法、設計步驟、設計內容、若干問題

第2節簡單控制系統方案設計

第3節參數選擇、測量和變送、執行器選擇、控制規律選擇、執行器作用確定

第4節單回路系統整定

理論計算整定法、工程整定法、計算機仿真

第5節單回路系統投運

第6節單回路系統設計原則整定應用舉例

二、考核知識點

1、系統設計概述

2、簡單控制系統方案設計

3、單回路系統整定

4、單回路系統投運

5、單回路系統設計原則整定應用舉例

三、考核要求

1、系統設計概述

1）、識記：一般要求、總體設計

2）、領會：控制方案、基本方法、設計步驟、設計內容、若干問題

2、簡單控制系統方案設計

1）、領會：參數選擇、測量和變送、執行器選擇

2）、綜合應用：控制規律選擇、執行器作用確定

3、單回路系統整定

1）、領會：理論計算整定法

2）、簡單應用：工程整定法、計算機仿真

4、單回路系統投運

1）、領會：準備工作

2）、綜合應用：系統投運

5、單回路系統設計原則整定應用舉例

1）、領會：單回路系統原則

2）、綜合應用：單回路系統設計

第七章提高控制質量的控制系統

一、學習目的與要求

通過本章的學習，了解串級控制系統和前饋控制系統、大時延控制系統的結構、特點、設計方法、應用特點等內容，重點理解串級系統系統整定和大時延控制系統補償的技巧和方法。

一、考試內容

第1節串級控制系統

1）、串級控制系統概念

2）、特點及應用場合

3）、方案設計

4）、系統整定

第2節前饋控制系統

1）、前饋控制系統概念

2）、前饋控制系統分類

3）、系統整定

第3節大時延控制系統

1）、大時延控制系統概念

2）、常規控制

3）、預測估計補償控制

4）、采樣控制

二、考核知識點

1、串級控制系統

2、前饋控制系統

3、大時延控制系統

三、考核要求

1、串級控制系統

1）、識記：串級控制系統概念、特點及應用場合

2）、領會：方案設計、系統整定

3）、綜合應用：串級控制系統實現

2、前饋控制系統

1）、領會：前饋控制系統概念、類型、特點

3、大時延控制系統

1）、領會：常規控制、

2）、綜合應用：預測估補償控制器設計、采樣控制設計

第八章 滿足特定要求的過程

一、學習目的與要求

通過本章學習，應該了解為滿足工業企業現場特殊應用對象的特定需求，運用比例控制、均勻控制、分程控制實現應用對象的特殊功能，同時對特定要求的系統進行設計、整定與投運也要基本掌握。

一、考試內容

第1節比例控制系統

第2節均勻控制系統

第3節分程控制系統

二、考核知識點

1、比例控制系統

2、均勻控制系統

3、分程控制系統

三、考核要求

1、比例控制系統

1）、識記：比例控制系統分類、結構、特點及應用場合

2）、領會：方案設計、比例系數計算、系統整定

3）、綜合應用：比例控制系統設計、系統整定

2、均勻控制系統

1）、領會：均勻控制系統概念

1）、識記：均勻控制系統分類、結構、特點及應用場合

3、分程控制系統

1）、領會：分程控制系統概念

2）、識記：分類控制系統類型、特點、應用場合

第九章先進控制系統

一、學習目的與要求

通過本章學習，掌握目前過程控制應用中先進的控制系統，重點掌握模糊控制系統、集散控制系統的基本概念、結構、功能和特點。

一、考試內容

第1節模糊控制系統

1）、模糊控制器設計

2）、系統實現

第2節集散控制系統

1）、硬件結構

2）、集散控制系統軟件

3）、組態字及其輸入法

4）、軟件組態方法及應用

5）、網絡通訊和拓撲結構

6）、工程化設計及其實施

二、考核知識點

1、模糊控制系統

2、集散控制系統

三、考核要求

1、模糊控制系統

1）、領會：模糊控制器概念

2）、標識：模糊控制器結構、功能、特點

2、集散控制系統

1）、領會：集散控制系統概念、結構、特點

2）、識記：集散控制系統結構、功能[硬件結構（過程控制級、控制管理級、生產管理和經營管理級）、軟件功能（組態字及其輸入法、軟件組態方法及應用）、網絡通訊(LAN拓撲結構、通信協議、數據通訊) ]、特點

Ⅲ有關說明與實施要求

一、本課程的性質及其在專業考試計劃中的地位

自動化儀表與過程控制是自動化專業必修的一門專業技術基礎課。該課程以控制理論為基礎，面向工業企業連續生產過程的理論、分析、設計、控制與應用，是深入掌握工業企業現代化生產設備的關鍵。

二、本課程考試的總體要求

本課程的學習要求掌握自動化儀表與過程控制系統的理論分析和實際應用，課程考試既要考核知識，又要考核能力。因此，在系統掌握本課程的基礎知識和基本原理的基礎上，注重運用基礎知識和基本理論分析和解決實際問題，做到理論聯系實際，提高分析和解決實際問題的能力。

本課程的基本知識和基本原理包括本大綱所列出的考核點，在自學中注意各知識點、基本原理的比較，綜合和歸納，及其之間的聯系和區別。同時要注意分析工業企業實際對象存在的問題。

本大綱規定的考試內容每章先概述全篇的自學要求、考試內容，然后列出本章的考核知識點，再對考核知識點提出不同認識能力層次要求。本大綱各章規定的自學要求、考核知識及考核知識點的知識細目都是考試內容。

本大綱的考核要求分為“識記”、“領會”、“簡單應用”、“綜合應用”四個層次，具體含義為：

識記：能正確認識和表述科學事實、原理、術語和規律，知道該課程的基礎知識，并能進行正確的選擇和判斷。

領會：能將所學知識加以解釋、歸納，能領悟某一概念或原理與其他概念或原理之間的聯系，理解其引申意義，并能做出正確的表述和解釋。

簡單應用：能用所學的概念、原理、方法正確分析和解決較簡單問題，具有分析和解決一般問題的能力。

綜合應用：能靈活運用所學過的知識，分析和解決比較復雜的問題，具有一定解決實際問題的能力。

三、關于自學教材

指定教材：《過程控制儀表及控制系統》林德杰等編著，機械工業出版社，2012年6月第2版。

四、自學方法指導

1、自學考試內容覆蓋較廣，因此自學應考者必須注意全面、系統地學習，切忌猜題、押題。

2、分析和解決實際問題的能力的提高，必須在基本知識、基本理論的指導下。因此，要注重概念、基礎知識和基本理論的學習，在此基礎上注意聯系實際，分析實際問題。

3、自學考試是終結性考試，自學應考者應具有一定的綜合應用知識的能力。本大綱對考核知識點及知識點下的知識細目所提出的具體要求，不要以為一道試題只考核一個知識點，有時還可能綜合考核多個知識點。因而在學完各章后，應及時對概念、基礎知識和基本理論進行歸納，注意它們之間的聯系和區別，并注意綜合應用的訓練。

4、本大綱分考試大綱說明、各章考試內容、考核知識點、考核要求，自學應考者必須全面閱讀。

五、關于命題考試的若干要求

1、本課程的命題考試，應根據本大綱所規定的考試內容和考試目標來確定考試范圍和考核要求，不要任意擴大或縮小考試范圍，提高或降低考核要求?？荚嚸}要覆蓋到大綱所列各章，并適當突出重點章節，體現本課程的內容重點。

2、本課題在試題中對不同能力層次要求的分數比例，一般為：識記占20%，領會占30%，簡單應用占30%，綜合應用占20%。

3、試題要合理安排難度結構，試題難易度可分為易、較易、較難、難四個等級，每份試卷中，不同難易度試題的分數比例，一般為：易占20％，較易占30％，較難占30％，難占20％。必須注意，難題的難易度與能力層次不是一個概念。

4、本課程考試試卷采用的題型，一般有：單項選擇題、填空題、簡答題、計算題、綜合題。各種題型的具體形式可參加本大綱附錄。

5、本課程的考試形式為閉卷筆試，考試時間為150分鐘

附錄：題型舉例

一.單項選擇題

1、過程控制系統必須由（ ）、調節閥、被控制過程、測量變送單元等四個環節組成。

A、調節機構 B、調節器 C、放大器 D、智能儀表

二.填空題

1、過程控制系統的分類方法很多，按照系統結構特點分類：（1）、 （2）、（3）、 。

三.簡答題

1、怎樣正確選用溫度檢測儀表？

四.計算題

1、若用彈簧管壓力表測量某儀容器的壓力，工藝要求其壓力為：1.3±0.08Mpa，現可供選擇的彈簧管壓力表精度有1.0、1.5、2.0、及4.0級；可供選擇的量程有0 ~ 1.6、0 ~ 2.5及0 ~ 4.0 Mpa，試選擇彈簧管壓力表的量程及精度等級？

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