《计算机控制技术》课程教学大纲.docx

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1、计算机控制技术课程教学大纲Techno1ogyofMicrocomputercontro1学时数：40其中：实验学时：0课外学时：0学分数：2.5适用专业：电气工程与自动化专业或其它相关专业一、课程的性质、目的和任务本课程是自动化类各专业的“主干专业课程”，属工程技术类课程。通过本课程的学习，使学生了解和掌握以微型机为核心组成的控制系统的硬件、软件基础知识，以及基本的应用技术。并具备独立设计计算机控制系统的能力，为今后从事工业自动化方面的工作打下一个基础。二、课程教学的基本要求（一）熟练掌握计算机控制系统的组成与接口技术；（二）掌握和理解计算机控制系统的常用控制算法；（H）熟练掌握计算机控制系

2、统的设计方法和实现过程；（四）了解计算机控制技术的发展趋势及前沿课题。三、课程的教学内容、重点和难点第一章微型计算机控制系统概述（4学时）基本内容：计算机控制系统的概念、组成，计算机控制系统的分类以及发展。基本要求：1、熟悉微机控制系统的组成（硬件结构和软件组成）。2、了解微机控制技术的发展趋势。重点：计算机控制系统的发展概况。难点：计算机控制系统的分类。第二章计算机控制系统的过程通道接口技术（6学时）基本内容：数字量输入、输出通道的设计，模拟量输入通道的设计，模拟量输出通道的设计。基本要求：1、掌握模拟量输入、输出通道的设计。2、掌握数字量输入、输出通道的设计。3、了解过程通道的结构形式。能

3、够根据控制系统要求选择输入输出通道中所用到的各种器件，掌握工作原理和使用方法。能正确地绘制出系统的硬件电路原理图。重点：采样/保持器、D/A转换器、A/D转换器接口设计难点：采样定理与数据采集第三章人机交互接口技术（4学时）基本内容：人机交互输入接口技术，人机交互输出接口技术。基本要求：1、掌握常用键盘和常用1ED显示器的工作原理及接口设计方法。2、能够根据控制系统要求正确的设计出键盘和显示器的接口电路，以及接口程序设计。3、了解1CD显示器工作原理及接口设计方法。重点：键盘接口技术、显示接口技术难点：矩阵键盘接口技术第四章常用控制程序设计（4学时）基本内容：常用控制开关量输出接口技术，常用功

4、率驱动接口技术。基本要求：1、掌握报警程序设计，开关量输出接口设计方法，2、了解电动机接口技术。3、掌握步进电机接口技术。重点：开关量输出接口技术、步进电机接口技术难点：交、直流电机控制接口技术第五章过程控制数据处理方法（4学时）基本内容：计算机过程控制的数据类型及特点，计算机过程控制的数据处理方法。基本要求：1、了解计算机过程控制数据处理的特点和重要性。2、掌握计算机过程控制数据处理的常用方法和程序设计。重点：基本查表方法、量程自动转换、标度变换难点：数据预处理方法。第六章数字PID及其算法（6学时）基本内容：模拟PID控制算法的数字实现，几种发展的数字PID控制算法，数字PID控制器参数的

5、整定方法。基本要求：1、掌握模拟PID如何实现数字PID算法以及程序设计。2、熟悉数字PID调节中几个实际问题的解决方法.3、了解几种发展的PID算法。4、掌握P1D参数整定方法。重点：PID算法的数字实现难点：数字PID的几个实际问题第七章直接数字控制及其算法（4学时）基本内容：直接数字控制系统的几种常用算法，数字控制器在计算机控制系统中的实现方法。基本要求：1、掌握最少拍随动系统和无波纹随动系统设计方法。2、掌握数字控制器设计方法。3、了解大林算法。重点：最少拍无波纹随动系统设计方法。难点：大林算法第八章微型机控制系统设计（8学时）基本内容：计算机控制系统的可靠性与抗干扰技术，微型机控制系

6、统设计方法和步骤，控制系统设计。基本要求：1、掌握计算机控制系统中可靠性与抗干扰技术的处理方法。2、掌握微机控制系统的基本设计方法和调试步骤。3、理解控制系统的工作原理。重点：微型机控制系统设计方法和步骤难点：控制系统设计四、课程各教学环节要求（一）课堂教学在课堂教学中强调理论教学的知识性、系统性同时，重点放在实际应用上。以应用实例为主线，讲清楚组成计算机控制系统各部分的作用和联系，以及如何将各功能模块组合成一个完整有机的系统。主要是提高学生应用理论知识解决实际问题的能力。（二）课外作业本课程课外作业分为两种类型：一种题目以考查学生掌握本门课程主要知识点为主；另一种类型是为配合设计性实验和综合

7、性实验而布置的设计性作业。（H）考试办法为了考查学生掌握知识的应用能力和真实水平，期末理论考试分为闭卷部分和开卷部分，各占一定比例。闭卷部分以考查该门课程的基本知识为主；开卷部分以设计性题目为主。理论考试占该门课程总成绩的70%,平时成绩占总成绩的30%。五、学时分配教学内容各教学环节学时分配作业题量备注节主要内容讲授实验讨论习题课外其它小计1微型计算机控制系统概述4432控制系统过程通道接口技术6663人机交互接口技术4444常用控制程序设计4445过程控制数据处理方法4446数字PID及其算法6647直接数字控制及其算法4438微型机控制系统设计883合计404031六、课程与其它课程的联系在学习本课程前，应先学完微机原理、自动控制理论、电子技术，检测技术,电力电子技术、电气控制技术等课程。应掌握微型计算机的基本原理、汇编语言的编程等。七、教材与教学参考书（一）教材张德江.计算机控制系统.北京：机械工业出版社，2008o（二）教学参考书1李华.计算机控制系统.北京：机械工业出版社，2007。