《计算机控制系统》教学日历

1、课程概要3教学日历3.1 课程课时的组织安排“计算机控制系统”课程总学时为64学时，其中理论教学44学时，实验教学20学时。“计算机控制系统”课程理论教学学时分配如图1所示。计算机控制系统概述(2学时)计算机控制系统概述(2学时)信号转换与z变换(8学时)数学描述与性能分析(10学时)数字控制器模拟化设计(8学时)数字控制器直接设计(10学时)数字控制器实现的关键技术(6学时)计算机控制系统课程图1 “计算机控制系统”课程理论教学学时分配（1）“计算机控制系统导学与概述”模块（2学时）本模块共计2学时。通过本模块的学习，使学生明确本门课程的研究内容和讲授思路，了解计算机控制系统的基本概念、基本

2、结构、性能指标、发展历程和基本类型。本模块注重本课程的研究内容、讲授思路和“计算机控制系统”的基本概念、主要特点、性能指标。包括2个教学单元：教学单元1计算机控制系统课程导学（1学时）教学单元2计算机控制系统概述（1学时）（2）“信号转换与z变换”模块（8学时）本模块共计8学时。通过本模块的学习，使学生理解计算机控制系统是一个模拟和数字混合系统的真正含义；掌握信号变换原理及香农采样定理的意义；理解和掌握z变换和z反变换的定义、方法及基本定理。本模块注重经典问题深入细致的分析和学生的数学分析表述能力。包括3个教学单元：教学单元1模块导学（1学时）教学单元2信号转换分析（4学时）教学单元3z变换与

3、z反变换（3学时）（3）“计算机控制系统的数学描述与性能分析”模块（10学时）本模块共计10学时。通过本模块的学习，使学生重点理解脉冲传递函数的定义；稳定性的充要条件；s平面与z平面的映射关系（多对一）；劳斯判据和朱利判据的区别和联系。三种典型输入的稳态误差系数，系统类型与稳态误差的关系；z平面极点分布与暂态响应的关系等。本模块注重经典问题深入细致的分析和学生的数学分析表述能力。包括4个教学单元：教学单元1-模块导学（1学时）教学单元2-脉冲传递函数模型的建立（3学时）教学单元3-计算机控制系统的稳定性分析（3学时）教学单元4-计算机控制系统稳态与暂态性能指标分析（3学时）（4）“数字控制器的

4、模拟化设计方法”模块（18学时）本模块共计18学时，其中理论教学8学时，实验教学10学时。通过本模块的学习，使学生会在设计出模拟控制器后，在一定条件下，会通过某种方法把模拟控制器变换成数字控制器间接设计出计算机控制系统中的数字控制器。理解数字控制器的模拟化设计方法的基本概念、原理和设计方法；掌握连续控制器的离散化方法，重点理解连续控制器的离散化过程中可能出现的频率混叠、频率畸变等现象；对PID控制算法所具有的哲学思想和对改进的PID控制器特性有一定深度的理解；掌握Smith预估控制器的设计思想及工程化意义等。本模块注重经典问题深入细致的分析，同时适当拓展学生的工程知识和学术思维，培养学生分析问

5、题和解决实际问题的能力。包括4个教学单元：教学单元1-模块导学（1学时）教学单元2-连续控制器的离散化方法（2学时）教学单元3-数字PID控制器（3学时）教学单元4-Smith预估控制（2学时）（5）“数字控制器的直接设计方法”模块（20学时）本模块共计20学时，其中理论教学10学时，实验教学10学时。通过本模块的学习，使学生能够了解基于脉冲传递函数模型设计数字控制器的基本原理；掌握最小拍控制器和大林算法控制器的设计方法、算法特性及其使用范围；理解经典控制控制算法工程应用中存在的问题及其改进措施。本模块注重经典问题深入细致的分析，同时适当拓展学生的工程知识和学术思维，培养学生分析问题和解决实际

6、问题的能力。包括5个教学单元：教学单元1-模块导学（1学时）教学单元2-最小拍控制器的设计方法（3学时）教学单元3-最小拍控制器的工程化改进（2学时）教学单元4-大林算法控制器的设计（3学时）教学单元5-大林算法工程应用中关键参数的选择（1学时）（6）“数字控制器实现中的关键技术”模块（6学时）本模块共计6学时。通过本模块的学习，为学生和计算机控系统设计工程人员提供指导方法。使学生弄清数字控制器的误差来源，掌握数字控制器的精度保证措施，学会数字控制器功能测试的基本方法。本模块注重拓展学生的工程知识和分析解决实际问题的能力。包括4个教学单元：教学单元1-模块导学（1学时）教学单元2-关键技术1：

7、信号数字化转换过程中误差分析与信号处理技术（2学时）教学单元3-关键技术2：数字控制器的精度分析及功能检验措施（1学时）教学单元4-关键技术3：保证控制器中微分环节功能正确实现的措施（2学时）3.2 东北大学教学日历周 数 12 讲 课 44 学时习题课 学时实 验 20 学时上 机 学时总 共 64 学时 东 北 大 学 教 学 日 历 课程编号 130100130 课程名称 计算机控制系统 教师所在学院 信息学院 主讲教师 刘建昌 授课班级自0901-03 二O一一 二O一二学年 第 二 学期教 学 日 历 类 别 及 内 容月份周 次讲 课作业、习题课、实验、上机测 验教学大纲分章和题目

8、名称学时内 容学时3第1周模块1 计算机控制系统导学与概述教学单元1 计算机控制系统课程导学教学单元2 计算机控制系统概述2第2周模块2 信号转换与z变换教学单元1 模块导学教学单元2 信号转换分析2第2周模块2 信号转换与z变换教学单元2 信号转换分析2第3周模块2 信号转换与z变换教学单元2 信号转换分析教学单元3 z变换与z反变换2第3周模块2 信号转换与z变换教学单元3 z变换与z反变换2第4周模块3 计算机控制系统的数学描述与性能分析教学单元1 模块导学教学单元2 脉冲传递函数模型的建立2第4周模块3 计算机控制系统的数学描述与性能分析教学单元2 脉冲传递函数模型的建立24第5周模块

9、3 计算机控制系统的数学描述与性能分析教学单元3 计算机控制系统的稳定性分析2第5周模块3 计算机控制系统的数学描述与性能分析教学单元3 计算机控制系统的稳定性分析教学单元4计算机控制系统稳态与暂态性能指标分析2第6周模块3 计算机控制系统的数学描述与性能分析教学单元4计算机控制系统稳态与暂态性能指标分析2东 北 大 学 教学日历(续)教 学 日 历 类 别 及 内 容月份周 次讲 课作业、习题课、实验、上机测 验教学大纲分章和题目名称学时内 容学时4第6周模块4 数字控制器的模拟化设计方法教学单元1 模块导学教学单元2 连续控制器的离散化方法2第7周模块4 数字控制器的模拟化设计方法教学单元

10、2 连续控制器的离散化方法教学单元3 数字PID控制器2实验：工业控制组态软件实验4第7周模块4 数字控制器的模拟化设计方法教学单元3 数字PID控制器2第8周模块4 数字控制器的模拟化设计方法教学单元4 Smith预估控制2实验：控制对象传递函数参数的测量实验4第8周模块5 数字控制器的直接设计方法教学单元1 模块导学教学单元2 最小拍控制器的设计方法25第9周模块5 数字控制器的直接设计方法教学单元2 最小拍控制器的设计方法2实验：基于PID温度控制实验4第9周模块5 数字控制器的直接设计方法教学单元3 最小拍控制器的工程化改进2实验：Smith预估补偿控制算法实验4模块5 数字控制器的直

11、接设计方法教学单元4 大林算法控制器的设计2模块5 数字控制器的直接设计方法教学单元4 大林算法控制器的设计 教学单元5 大林算法工程应用中关键参数选择2实验：大林控制算法实验4模块6 数字控制器实现中的关键技术教学单元1 模块导学教学单元2 关键技术1：信号数字化转换过程中误差分析与信号处理技术2模块6 数字控制器实现中的关键技术教学单元2 关键技术1：信号数字化转换过程中误差分析与信号处理技术教学单元3 关键技术2：数字控制器的精度分析及功能检验措施2模块6 数字控制器实现中的关键技术教学单元4 关键技术3：保证控制器中微分环节功能正确实现的措施2东 北 大 学 教学日历(续)月份周 次讲 课 作业、习题课、实验、上机 测 验教学大纲分章和题目名称学时内 容学时6第13周第13周第14周第14周第15周第16周7第17周第18周第19周注：填写一式三份，一份交教师所在学院教学办，一份教师本人保存，一份送校教务处教学管理部门存档。另外在基础学