《計算機控制技術》課程教學大綱

《計算機控制技術》課程教學大綱課程代碼：ABJD0416課程中文名稱:計算機控制技術課程英文名稱：ComputerControlTechnology課程性質(zhì)：必修課程學分數(shù)：2學分課程學時數(shù)：32學時授課對象：自動化專業(yè)本課程的前導課程：數(shù)字電子技術、模擬電子技術、電力電子技術、自動控制原理等一、課程簡介該課程是自動化專業(yè)一門重要的專業(yè)必修課。它的目的是使學生通過本課程的學習，獲得計算機控制系統(tǒng)的組成、原理、設計等基礎知識和基本應用技術。學習掌握計算機控制系統(tǒng)軟硬件設計的基本方法與原則。通過本課程的學習，使學生具有計算機控制系統(tǒng)硬件設計、應用軟件編程與系統(tǒng)調(diào)試的基本能力。二、教學基本內(nèi)容和要求1.緒論課程教學內(nèi)容：計算機控制技術一般概念，計算機控制系統(tǒng)的組成和分類，計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況和趨勢。課程的重點、難點：計算機控制系統(tǒng)工作原理、組成和分類。課程教學要求：了解計算機控制技術一般概念、計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況和趨勢。

理解計算機控制系統(tǒng)控制過程。

掌握計算機控制系統(tǒng)組成結構和分類。2.輸入輸出過程通道與接口技術課程教學內(nèi)容：模擬量輸入輸出通道，數(shù)字量輸入輸出通道，人機接口技術，電機控制接口技術。課程的重點、難點：D/A、A/D轉(zhuǎn)換器接口技術和模板標準化設計，數(shù)字量輸入輸出通道，鍵盤接口技術，7段顯示器接口技術，直流電機和步進電機接口技術。課程教學要求：了解模擬量輸入輸出通道、數(shù)字量輸入輸出通道的結構形式組成。理解D/A、A/D轉(zhuǎn)換的工作原理，人機接口電路工作原理，電機接口電路工作原理等。掌握模擬量輸入輸出通道設計技術，數(shù)字量輸入輸出通道設計技術，鍵盤接口技術，7段顯示器接口技術，直流電機和步進電機接口技術。3.計算機控制基礎理論課程教學內(nèi)容：計算機控制系統(tǒng)的信號變換理論，計算機控制系統(tǒng)的數(shù)學描述，連續(xù)系統(tǒng)的離散化方法及特點。課程的重點、難點：計算機控制系統(tǒng)的信號變換理論，Z變換與反Z變換的定義，連續(xù)系統(tǒng)的離散化方法，差分方程的求解。課程教學要求：了解計算機控制系統(tǒng)的信號形式、差分的定義和脈沖傳遞函數(shù)。理解信號變換理論、Z變換與反Z變換的定義。掌握連續(xù)系統(tǒng)的離散化方法和差分方程的求解方法。4.計算機控制系統(tǒng)的常規(guī)控制策略課程教學內(nèi)容：數(shù)字PID控制算法。課程的重點、難點：數(shù)字PID控制算法。課程教學要求：了解數(shù)字PID參數(shù)的整定方法。理解PID控制器P、I、D含義及作用。掌握數(shù)字PID控制算法的推導過程以及改進算法。5.數(shù)字程序控制技術課程教學內(nèi)容：數(shù)字程序控制原理，逐點比較插補法。課程的重點、難點：直線插補法，圓弧插補法。課程教學要求：了解數(shù)字程序控制技術的意義。理解數(shù)字程序控制原理。掌握直線插補法和圓弧插補法三、實驗教學內(nèi)容及基本要求實驗教學內(nèi)容：1.數(shù)字PID控制實驗在過程控制實驗裝置上，設計PID單容、雙容液位控制系統(tǒng)，掌握PID參數(shù)整定方法。2.溫度控制系統(tǒng)設計實驗設計溫控系統(tǒng)軟硬件，實現(xiàn)電熱器的溫度測控。基本要求：1.學會在MATLAB環(huán)境下，建立系統(tǒng)仿真模型、控制系統(tǒng)仿真程序設計和系統(tǒng)輸出分析。2.學會實際物理系統(tǒng)分析、設計、調(diào)試的基本方法。四、教學方法與手段教學方法：采用提問式、啟發(fā)式、探索式、研究式等靈活多樣的教學方法，充分調(diào)動學生的學習積極性，提高學習效果。教學手段：將傳統(tǒng)教學方法與多媒體教學方法、網(wǎng)絡教學方法結合起來。五、教學學時分配章節(jié)與內(nèi)容課時作業(yè)量備注緒論3輸入輸出過程通道與接口技術156計算機控制基礎理論42計算機控制系統(tǒng)的常規(guī)控制策略41數(shù)字程序控制技術22合計2811六、考核方式與成績評定標準1、考核方法通過平時考勤、課外作業(yè)和期末考試的方式進行考核。2、成績評定平時成績占20%，課外作業(yè)占20%，期末考試占60%。七、