高纲2024江苏省高等教育自学考试大纲27239 计算机控制系统苏州大学编江苏省高等教育自学考试委员会办公室一、课程性质及其设置目的与要求（一）课程性质和特点《计算机控制系统》课程是我省高等教育自学考试现代电气工程及自动化专业（专接本）的一门重要的专业课程，其任务是培养应考者系统地学习计算机控制系统分析的基础知识，掌握计算机控制系统的分析方法，学习计算机控制系统的离散化设计方法和模拟化设计方法，初步掌握离散系统的状态空间分析方法，领会计算机控制系统设计与实现的方法。
通过本课程的学习，建立其计算机控制系统分析的整体概念，掌握计算机控制系统设计的基本方法，初步具有开发计算机控制系统、解决工程实际问题的能力。
（二）本课程的基本要求本课程共分为七章。
在对计算机控制系统概念、组成、分类和信号的刺痒与恢复介绍的基础上，重点阐述了Z变换和Z传递函数、计算机控制系统的分析、计算机控制系统的离散化设计、计算机控制系统的模拟化设计、计算机控制系统的状态空间分析和计算机控制系统的设计与实现，通过对本书的学习，要求应考者对计算机控制系统的分析与设计有一个全面和正确的了解。
具体应达到以下要求：1、了解计算机控制系统的概念、分类等。
2、理解并掌握计算机控制系统的分析方法，包括信号的采样与恢复、Z变换及Z传递函数、计算机控制系统的稳定性分析、离散系统的过渡响应分析等。
3、理解和掌握计算机控制系统的离散化设计方法和模拟化设计方法，包括最少拍计算机控制系统的设计、数字控制器的计算机实现、模拟控制器的离散化、数字PID控制及其算法改进、数字PID参数的整定等。
4、掌握离散系统状态空间分析的基本方法，包括线性离散系统的状态方程、离散系统的传递函数距阵与特征值、离散系统的稳定性判断、可控性与客观性的判断等。
5、了解计算机控制系统设计与实现过程中的原则、步骤、输入输出通道和抗干扰技术等（三）本课程与相关课程的联系《计算机控制系统》是电气工程及自动化专业的专业课程，与专业基础课程和其他专业课程如自动控制原理、微机原理与接口等关系密切，具有很强的应用背景。
第1章概述.................................................................................................................................... 1-2第2章计算机控制系统的理论基础.......................................................................................... 2-1第3章数字控制器的设计与实现.............................................................................................. 3-1第4章控制系统中的计算机及其接口技术.............................................................................. 4-1第5章计算机控制系统中的过程通道...................................................................................... 5-1第6章控制系统的可靠性与抗干扰技术.................................................................................. 6-1第7章控制系统的组态软件....................................................................................................... 7-1第8章DCS集散控制系统.......................................................................................................... 8-1第9章计算机控制系统的解决方案.......................................................................................... 9-1第10章计算机控制技术在简单过程控制中的应用............................................................ 10-1第11章计算机控制技术在流程工业自动化中的应用 ....................................................... 11-1第1章概述1.什么是自动控制、控制系统、自动化和控制论？[指导信息]:参见1.1自动控制的基本概念。
第一章概论，讲述计算机控制系统的发展过程；计算机控制系统在日常生活和科学研究中的意义；计算机控制系统的组成及工作原理；计算机控制的特点、优点和问题；与模拟控制系统的不同之处；计算机控制系统的设计与实现问题以及计算机控制系统的性能指标。
1.计算机控制系统与连续模拟系统类似，主要的差别是用计算机系统取代了模拟控制器。
2.计算机系统主要包括：．A／D转换器，将连续模拟信号转换为断续的数字二进制信号，送入计算机；．D／A转换器，将计算机产生的数字指令信号转换为连续模拟信号(直流电压)并送给直流电机的放大部件；．数字计算机(包括硬件及相应软件)，实现信号的转换处理以及工作状态的逻辑管理，按给定的算法程序产生相应的控制指令。
3.计算机控制系统的控制过程可以归结为：．实时数据采集，即A/D变换器对反馈信号及指令信号的瞬时值进行检测和输入；．实时决策，即计算机按给定算法，依采集的信息进行控制行为的决策，生成控制指令；．实时控制，即D/A变换器根据决策结果，适时地向被控对象输出控制信号。
4.计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程自动控制的系统。
5.自动控制，是在没有人直接参与的情况下，通过控制器使生产过程自动地按照预定的规律运行。
6.计算机控制系统的特性系统规模有大有小系统类型多种多样系统造价有高有低计算机控制系统不断推陈出新7.按功能分类1)数据处理系统2)直接数字控制（DDC）3)监督控制（SCC）4)分散型控制5)现场总线控制系统按控制规律分类1)程序和顺序控制2)比例积分微分控制（PID）3)有限拍控制4)复杂控制5)智能控制按控制方式分类1)开环控制2)闭环控制9.计算机控制系统的结构和组成控制算法软件网络硬件11.硬件平台运算处理与存储部分：CPU，存储器（RAM，ROM，EPROM，FLASH-ROM，EEPROM以及磁盘等），时钟，中断，译码，总线驱动等。
输入输出接口部分：各种信号（模拟量，开关量，脉冲量等）的锁存、转换、滤波，调理和接线，以及串行通讯等。
