计算机控制技术教学大纲

《计算机控制技术》课程教学大纲

课程名称：计算机控制技术课程代码：06130560

课程类型：专业限选课

学分：3总学时：48理论学时：48实验学时：0

先修课程：电子技术、微机原理、控制原理C语言编程等适用专业：电子信息工程

一、课程性质、目的和任务

1．课程性质

本课程属于电子信息类专业的主要课程。主要学习微型计算机控制系统的构成及分类，微型机控制系统的设计方法。讲述计算机控制系统中工程的设计与控制过程设计，过程量

I/O通道的构成原理及系统软硬件实现的方法，数字控制器的模拟化设计法、直接数字设计法，以及认识了解DCS和FCS系统等。以培养学生在工程应用中解决实际问题的能力。

2．课程目的和任务

本课程旨在培养学生掌握微型计算机控制的基本概念，掌握微型计算机控制系统的基

本分析方法和设计方法。要求学生从理论上掌握计算机控制系统的基本原理及应用，为学生提供有效地分析和设计计算机控制系统所需的必要的洞察力、知识和理解力。在实践过程中能利用计算机技术解决控制系统中的实际问题。通过该课程的学习能独立承担和开展计算机控制系统方面的研究工作。

二、教学基本要求

1.知识、能力、素质的基本要求

通过本课程的学习，学生应了解计算机控制技术的发展及应用前景。理解计算机控制系统的基本组成。掌握一些最基本的计算机控制系统的分析方法、较简单的软硬件的设计与实现。

2.教学模式基本要求

以课堂理论授课为主，同时注重实践教学和实践技能的培养；采用多媒体及仿真技术教学，提高教学效率和教学效果。在教学过程中，注重基本理论联系实际。特别是注重培养学生利用计算机机技术解决实际问题思想方法，提高学生的学习积极性，激发学生的潜能。

(1)课堂教学

计算机控制系统课程属计算机和自动化控制的交叉课程，偏重于应用，在课堂教学中应特别注意应用方法的讲解，在基本内容讲述清楚的基础上，结合当前计算机控制新技术的发展增加典型应用实例的分析，使学生形成计算机控制系统设计的整体概念，融会贯通、灵活应用

(2)课外作业

课程的每一主要内容都应配合一定数量的课外作业。

(3)课程研讨

在课程研讨中，同学们可以提出疑难问题，也可以是教师引导启发，然后学生一起分析

研讨，并提出解决方案。在此过程中，可以将多门相关课程的内容综合起来，也可以是对某些概念的理解或学习心得体会，也可以交换学习和实验的内容，以相互促进，共同提高。也可以提交小论文或相关知识的综述。课程研讨在期中和期末各进行一次，可以占用课堂时间，也可以在课外时间进行。

三、教学内容及要求

1.计算机控制系统概述

(1)控制系统组成

(2)计算机控制系统分类

(3)工业控制计算机的特点

(4)计算机控制系统的发展状况

了解计算机控制系统的一般概念，发展概况和趋势，理解计算机控制系统的分类、评价性能及其指标，掌握工业控制机的特点。

2.输入输出通道技术

(1)信号测量与传感器技术

(2)模拟信号输入通道接口

(3)键盘接口技术

(4)开关量信号输入接口技术

了解常用D/A、A/D转换器及其接口技术；理解模拟量输入输出通道的基本结构、接口技术；通道的抗干扰与可靠性设计，掌握D/A、A/D转换器工作原理和接口电路设计、数字量输入输出通道。

3.计算机控制技术的理论基础

(1)模拟信号输出通道接口

(2)LED显示器及其接口技术

(3)LCD显示器接口技术

(4)开关量输出接口技术

(5)电动机控制接口技术

了解计算机控制系统的采样及信号特点；理解计算机控制系统的数学模型；掌握Z变换

分析法。

4.数字控制器的设计

(1)计算机控制系统的理论基础

(2)数字控制器的PID设计方法

(3)PID算法数字控制器的改进

(4)PID算法数字控制器的参数整定

教材：

《计算机控制技术》第2版，朱玉玺等编著，电子工业出版社，2010年1月。参考书：

1.潘新民编著.《微型计算机控制技术》.北京：人民邮电出版社，2008年

2.刘松强编.《计算机控制系统的原理与方法》.北京：科学出版社，2007年

3.张玉明编.《计算机控制系统分析与设计》.北京：中国电力出版社，2005年

4.温钢云编著.《计算机控制技术》.广州：华南理工大学出版社，2003年

制定：

审定：

批准：