计算机控制技术教案

计算机控制技术教案一、课程概述1.课程名称：计算机控制技术2.课程性质：专业核心课程3.授课对象：自动化、电气工程及其自动化等相关专业本科学生4.课程目标使学生掌握计算机控制技术的基本概念、原理和方法。培养学生运用计算机实现工业过程控制的能力。提高学生的系统分析、设计和调试能力，为今后从事相关领域的工作打下坚实基础。二、教学内容与学时安排（一）计算机控制系统概述（2学时）1.教学目标了解计算机控制系统的组成、分类和发展趋势。掌握计算机控制系统的基本工作原理。2.教学内容计算机控制系统的组成：计算机、接口电路、被控对象、执行机构等。计算机控制系统的分类：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统等。计算机控制系统的工作原理：实时数据采集、实时决策、实时控制。3.教学方法讲授法：讲解计算机控制系统的基本概念和原理。演示法：通过动画演示计算机控制系统的工作过程。4.考核方式课堂提问课后作业（二）信号采集与处理（4学时）1.教学目标掌握传感器的原理和应用。了解信号调理电路的设计方法。掌握A/D转换的原理和应用。2.教学内容传感器：传感器的分类、工作原理、特性参数。信号调理电路：放大器、滤波器、采样保持电路等。A/D转换：A/D转换器的类型、性能指标、接口电路。3.教学方法讲授法：讲解信号采集与处理的基本概念和原理。实验法：通过实验让学生掌握传感器和A/D转换的应用。4.考核方式实验报告课堂提问（三）数字控制器设计（6学时）1.教学目标掌握数字控制器的基本设计方法。了解数字控制器的实现方式。2.教学内容数字控制器的数学模型：差分方程、Z变换等。数字控制器的设计方法：PID控制、模糊控制、神经网络控制等。数字控制器的实现方式：软件实现、硬件实现。3.教学方法讲授法：讲解数字控制器设计的基本概念和原理。案例分析法：通过实际案例分析数字控制器的设计过程。4.考核方式课程作业课堂讨论（四）计算机控制系统的设计与实现（6学时）1.教学目标掌握计算机控制系统的总体设计方法。了解计算机控制系统的硬件设计和软件开发。2.教学内容计算机控制系统的总体设计：系统方案设计、控制算法选择、硬件配置设计等。计算机控制系统的硬件设计：微处理器选择、接口电路设计、通信接口设计等。计算机控制系统的软件开发：编程语言选择、程序设计流程、软件调试等。3.教学方法讲授法：讲解计算机控制系统设计与实现的基本概念和原理。课程设计：让学生完成一个计算机控制系统的设计与实现项目。4.考核方式课程设计报告答辩（五）计算机控制系统的应用实例（4学时）1.教学目标了解计算机控制系统在工业生产中的应用。掌握典型计算机控制系统的工作原理和应用方法。2.教学内容工业自动化生产线控制系统智能建筑控制系统机器人控制系统3.教学方法讲授法：讲解计算机控制系统应用实例的工作原理和应用方法。参观法：组织学生参观实际的计算机控制系统应用现场。4.考核方式参观报告课堂提问三、教学资源1.教材《计算机控制技术》，[作者姓名]，[出版社名称]2.参考书籍《计算机控制系统（第4版）》，谢克明等编著，清华大学出版社《现代控制理论（第2版）》，刘豹等编著，机械工业出版社3.网络资源中国大学MOOC平台上的相关课程相关学术期刊网站四、教学方法与手段1.教学方法讲授法：讲解课程的基本概念、原理和方法。讨论法：组织学生进行课堂讨论，培养学生的思维能力和团队合作精神。案例分析法：通过实际案例分析，加深学生对课程知识的理解和应用能力。实验法：安排实验课程，让学生通过实践掌握课程的实验技能和方法。2.教学手段多媒体教学：利用PPT、动画、视频等多媒体手段，丰富教学内容，提高教学效果。网络教学平台：利用网络教学平台发布教学资源、布置作业、进行在线答疑等，方便学生自主学习。五、教学进度安排|周次|教学内容|学时||||||1|计算机控制系统概述|2||2|信号采集与处理|4||3|信号采集与处理实验|2||4|数字控制器设计|4||5|数字控制器设计|2||6|数字控制器设计案例分析|2||7|计算机控制系统的设计与实现|4||8|计算机控制系统的设计与实现|2||9|课程设计|6||10|课程设计|6||11|计算机控制系统的应用实例|4||12|复习与考试|2|六、考核方式1.平时成绩（30%）课堂出勤（10%）：旷课一次扣5分，迟到、早退一次扣2分。课堂提问与作业（10%）：根据学生的回答情况和作业完成质量评分。实验报告（10%）：根据实验报告的完整性、准确性和创新性评分。2.课程设计成绩（40%）设计方案合理性（10%）：根据设计方案的可行性、创新性等方面评分。设计过程规范性（10%）：根据设计过程的步骤、方法等方面评分。设计结果正确性（10%）：根据设计结果的准确性、可靠性等方面评分。答辩表现（10%）：根据学生在答辩过程中的表现评分。3.期末考试成绩（30%）：采用闭卷考试形式，考核学生对课程知识的掌握程度。七、教学反思在教学过程