《计算机控制技术》课程教学大纲

《计算机控制技术》课程教学大纲课程英文名称：ComputerControlTechnology课程编号：0700690学分：24＋8（实验）学时：32课程教学对象计算机控制技术是自动控制类专业以及交通工程专业（轨道交通）的重要专业技术课，是自动化专业重要的应用技术课程。本课程教学对象为信息学院电气工程及其自动化、自动化专业及交通工程专业（轨道交通）的本科学生。课程性质及教学目的本课程是信息学院自动化专业本科学生重要的专业选修课程。该课程包括理论教学(24学时)和实践教学(8学时)两个环节。本课程的作用与任务是：使学生获得以自动控制理论为依托的计算机控制技术在工业现场应用的基本理论、基本知识和基本技能。通过理论课的教学，学生应了解计算机控制系统的组成、特点、典型应用方式及发展方向，了解控制系统的一般设计步骤，掌握常用应用程序设计方法以及多处理机系统的一般结构形式和常用通信方法；通过工程实例熟悉MCGS嵌入版工控组态软件的基本用法与功能；掌握数字控制器模拟化设计思想，熟练掌握模拟调节器的离散化方法；熟练掌握PID及改进算法、采样周期的选择、PID常用参数整定方法，掌握提高控制系统可靠性的常用措施。本课程注重培养学生的工程应用能力和创新精神，培养学生分析问题和解决问题的能力。本课程是一门实践性较强的课程。学生应结合理论教学的进度，通过实践教学环节的训练，进一步加深对计算机控制技术应用的方法，掌握组态软件应用方法，掌握数字控制器模拟化设计思想，模拟调节器的离散化方法、PID及改进算法及常用参数整定方法，提高控制系统可靠性的常用措施的理解的方法，实验课程设置及实验教学内容的安排中，通过工程实例熟悉MCGS嵌入版工控组态软件的基本用法与功能，并按照工程工程实例，通过MCGS嵌入版工控组态软件完成工程项目。为掌握计算机控制的数字化实现方法，要求学生学会正确使用数学软件Matlab中的动态仿真Simulink，掌握常用模型建立、动态仿真应用及其分析方法，为正确掌握自动化控制理论在工业过程控制的应用打好基础。该课程概念性、实践性、工程性很强，教学中强调理论联系实际，并结合现代计算机仿真技术，在教学方法与手段方面进行改革。对先修知识的要求学生在学习本课之前，应先修课程：模拟电路、数字电路、传感器与电测技术、自动控制原理、单片机原理等。课程的主要内容、基本要求和学时分配建议（总学时数:24）知识模块知识点要求学时学习方式课外学习要求1、计算机控制技术应用概论1.1计算机控制系统的组成及特点1.2计算机在控制系统中的典型应用方式，典型计算机控制系统简介B2课堂讲授课堂讲授2、组态软件应用2.1MCGS系统介绍B2课堂讲授2.2MCGS工程建立，2.3MCGS组态过程A2课堂讲授2.4MCGS组态应用A2课堂讲授3、数字控制器的模拟化设计3.1离散化方法A4课堂讲授3.2PID数字控制器的设计A4课堂讲授3.3数字PID控制器算法的改进B4课堂讲授3.4PID数字控制器的参数整定和设计举例C2课堂讨论随堂考试课程考试A2建议使用教材及参考书1、理论课教材：赖寿宏.微型计算机控制技术[M].北京:机械工业出版社,20002、实验课教材:计算机控制——基于MATLAB实现.肖诗松等编,20063、主要参考文献[1]张艳兵.计算机控制技术[M].北京:国防工业出版社，2006[2]于海生.微型计算机控制技术[M].北京:清华大学出版社，2006[3]黄一夫.微型计算机控制技术[M].北京:机械工业出版社，1988[4]潘新民.微型计算机控制技术[M].北京:高等教育出版社，2001[5]高国琴.微型计算机控制技术[M].北京:机械工业出版社，2006[6]杨国兴.计算机控制系统——理论、技术与应用[M].北京:机械工业出版社，2006[7]谢剑英.微型计算机控制技术[M].北京:国防工业出版社，2001[8]张宇河.计算机控制系统[M].北京:北京理工大学出版社，2002课程考核方式（宋体小三号字）以开卷考试为主，结合平时作业及综合应用设计综合评定成绩。课内实验（实训）环节及要求（总学时数:8）序号实验（实训）项目实验（实训）内容实验（实训）目的及要求学时1水位控制系统组态应用动画制作、流程编写、模拟设备连接、报警输出、报表曲线掌握组态软件的组态过程、操作方法和实现过程环节。42数字化离散算法掌握模拟环节的数字化离散原理及其仿真验证方法，掌握离散模拟环节的动态验证实验等。掌握模