1
ĐỀ CƢƠNG MÔN HỌC
ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH
Process Control
1- Tên môn học: Điều khiển quá trình
2- Phân loại môn học: Môn bắt buộc
3- Mã số môn học: AUTO 281
4- Số tín chỉ: 3 tín chỉ (LT: 2; TH/BT/TL: 1)
5- Mô tả môn học:
Môn học trang bị cho sinh viên kiến thức bản về các nguyên điều khiển quá trình, cấu trúc
đặc nh các thành phần hệ thống điều khiển quá trình, cách áp dụng kiến thức các môn học toán,
vật lý, và lý thuyết điều khiển tự động để xây dựng mô hình quá trình công nghệ, mô phỏng, phân
tích đặc tính, đáp ứng của hệ thống điều khiển quá trình. Từ đó thể đưa ra các sách lược điều
khiển thiết kế, chỉnh định các bộ điều khiển quá trình (P, PI, PID) cho các ứng dụng trong các
ngành công nghiệp chế biến, khai thác và năng lượng.
6- Mục đích:
- Cung cấpc kiến thức bản cho sinh viên về điều khiển quá trình: đồ, ký hiu các phần
tử trong điều khiển; các sách lược điều khiển;c pơng pháp tính tn tham số cho bộ điều khiển quá
trình như: Bđiều khiển P, PI, PID; Điều khiển theonh trong (Internal model control-IMC); Điều
khiển nối tầng (Cascade control); Điều khiển theo hình dự báo MPC
- Rèn luyện các kỹ ng: phỏng, thiết kế và chỉnh định các bộ điều khiển cho các quá trình
công nghệ
7- Yêu cầu: Đối với học viên:
- Dự lớp đầy đủ, làm bài tập
- Dự kiểm tra thi
8- Phân bổ thời gian
Tổng số: 45 tiết
- Lý thuyết: 30 tiết;
- Bài tập, thảo luận, kiểm tra: 15 tiết.
9- Logic môn học
- Môn học tiên quyết: Hệ thống điều khiển
- Môn học trước: Hệ thống tuyến tính I
10- Giảng viên tham gia:
TT
Họ và tên
Cơ quan công tác
Chuyên ngành
1
TS. Phạm Đức Đại
Khoa Năng lượng
Kỹ thuật điều khiển
tự động hóa
2
Th.s Phan Thanh Tùng
Khoa Năng lượng
Kỹ thuật điều khiển và
tự động hóa
3
Th.s Nguyễn Duy Long
Khoa Năng lượng
Kỹ thuật điều khiển và
tự động hóa
2
4
Th.s Nguyễn Thanh Bình
Khoa Năng lượng
Kỹ thuật điều khiển và
tự động hóa
11- Định hƣớng bài tập:
- Bài tập nhỏ: làm bài tập theo từng chương học
- Bài tập lớn:
12- Tƣ vấn và hƣớng dẫn học viên:
- Hướng dẫn bài tập và thảo luận tại lớp
- Giới thiệu các tài liệu tham khảo trong và ngoài nước.
13- Tài liệu học tập:
A. Tài liệu học tập
1. Cơ sở h thống điều khin quá trình, Hoàng Minh Sơn, NXB Bách khoa Hà ni, tái bn ln
2, 2009.
B. Tài liệu tham khảo
1. Process Control: Modeling, Design, and Simulation, B. Wayne Bequette
2. Thomas E. Marlin: Process Control Designing Processes and Control Systems for
Dynamic Performance. 2nd Edition, McGraw-Hill, 2000.
14- Nội dung chi tiết môn học:
A- Ni dung tng quát và phân b thi gian.
TT
Tên chƣơng
Số tiết
thuyết
Thảo
luận, BT
Tiểu
luận,
KTra
1
Mở đầu
3
2
Mô hình hóa quá trình
3
3
3
Xây dựng mô hình cho các quá trình tiêu biểu
5
3
2
4
Các sách lược điều khiển cơ sở
3
2
5
Đặc tính các thành phần hệ thống
3
6
Phân tích hệ điều khiển phản hồi
6
3
7
Chỉnh định bộ điều khiển PID
3
2
8
Thiết kế cấu trúc điều khiển cho quá trình đa
biến
6
3
9
Kiểm tra
Cộng:
30
15
B- Nội dung chi tiết:
Chƣơng 1 – Mở đầu
3
1.1. Khái niệm điều khiển quá trình
1.2. Mục đích và chức năng điều khiển quá trình
1.3. Phân cấp chức năng điều khiển quá trình
1.4. Các thành phần cơ bản của hệ thống
1.5. Các nhiệm vụ phát triển hệ thống
1.6. Mô tả chức năng
Chƣơng 2 Mô hình quá trình
2.1 Gii thiu chung
2.2 Tng quan v quy trình mô hình hóa
2.3 Phân loi mô hình toán hc
2.4 Các dng mô hình liên tc
2.5 Các mô hình gián đoạn
Chƣơng 3 – Xây dựng mô hình cho các quá trình tiêu biểu
3.1 Tng quan các bước tiến hành
3.2 y dựng các phương trình mô hình
3.3 Phân tích bc t do ca mô hình
3.4 Tuyến tính hóa và mô hình hàm truyền đạt
3.5 Mô phng quá trình
3.6 Mt s ví d quá trình tiêu biu
Chƣơng 4 – Các sách lƣợc điều khiển cơ sở
4.1 Điu khin truyn thng
4.2 Điu khin phn hi
4.3 Điu khin t l
4.4 Điu khin t l kết hp với điều khin phn hi
4.5 Điu khin suy din
4.6 Điu khin ni tng
Chƣơng 5 – Đặc tính các thành phần hệ thống
5.1 Thiết b đo
5.2 Thiết b chấp hành và van điều khin
5.3 Các b điều khin phàn hi
Chƣơng 6 – Chỉnh định bộ điều khiển PID
6.1 Cơ s chung
6.2 Phương pháp dựa trên mô hình mu
6.3 Phương pháp tối ưu độ lớn và đối xng
Chƣơng 7 – Thiết kế cấu trúc điều khiển cho quá trình đa biến
7.1 Gii thiu chung
7.2 La chn biến quá trình
7.3 Điu khiển đa biến
7.4 Điu khin d báo (MPC) cho quá trình đa biến
4
15- Phƣơng pháp giảng dạy và học tập:
- Thuyết trình.
- Nêu vấn đề, thảo luận tại lớp.
- Học viên tự nghiên cứu, làm bài tập, mô phỏng bằng phần mềm MATLAB/SIMULINK .
16- Tổ chức đánh giá môn học:
TT
Các hình thức đánh giá
Trọng số
1
Kiểm tra (KT), BT, CC
0.3
2
Thi hết môn hoặc tiểu luận (THM)
0.7
Điểm môn học = (KT,CC,BT) x 0.3 + THM x 0.7