说课(计算机控制技术)
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计算机控制技术课程计算机控制技术课程是计算机科学与技术专业的一门重要课程,它主要介绍了计算机控制技术的基本理论、方法和应用。
本文将从以下几个方面介绍计算机控制技术课程的内容。
一、计算机控制技术的基本概念和原理计算机控制技术是指利用计算机对各种设备、系统进行自动控制的技术。
它主要包括控制理论、控制系统、控制器和控制方法等方面的内容。
控制理论是计算机控制技术的基础,它研究了控制系统的基本原理和数学模型,以及控制系统的稳定性、可靠性和性能等指标。
二、计算机控制技术的应用领域计算机控制技术广泛应用于各个行业和领域,如工业控制、交通运输、航空航天、能源管理、环境监测等。
在工业控制领域,计算机控制技术可以实现对生产过程的自动化和智能化控制,提高生产效率和产品质量。
在交通运输领域,计算机控制技术可以实现对交通流量的控制和调度,提高交通运输效率和安全性。
三、计算机控制技术的实验教学计算机控制技术课程通常包括一定的实验教学环节。
通过实验,学生可以掌握计算机控制技术的基本原理和方法,培养实际操作能力。
常见的实验项目包括控制系统的建模与仿真、PID控制器的设计与调试、PLC控制系统的编程与应用等。
四、计算机控制技术的发展趋势随着计算机技术的不断发展,计算机控制技术也在不断演进和创新。
目前,计算机控制技术正向着分布式控制、智能化控制和网络化控制方向发展。
分布式控制是指将控制系统的各个部分分散在被控对象附近,实现更加灵活和高效的控制。
智能化控制是指利用人工智能和模糊控制等技术,使控制系统具有学习、适应和优化的能力。
网络化控制是指利用计算机网络技术,实现控制系统的远程监控和远程控制。
计算机控制技术课程是计算机科学与技术专业中的一门重要课程,它介绍了计算机控制技术的基本概念、原理和应用。
通过学习这门课程,学生可以掌握计算机控制技术的基本理论和方法,培养实际操作能力,为将来从事相关工作打下坚实的基础。
随着计算机技术的不断发展,计算机控制技术也在不断创新和进步,展现出广阔的应用前景和发展空间。
《计算机控制技术》课件计算机控制技术是一门研究计算机在控制系统中应用的学科,其研究内容主要包括计算机控制系统的设计、优化和应用等方面。
随着计算机技术的不断发展和应用,计算机控制技术已成为现代工业控制领域中不可或缺的关键技术之一。
一、计算机控制技术的发展概述随着计算机技术的飞速发展,计算机控制技术也得以快速发展。
从早期的计算机控制系统,如总线控制技术、时分多路复用控制技术,到现代智能化控制系统,如模糊控制技术、神经网络控制技术、遗传算法控制技术等,计算机控制技术在工业控制领域中起到了举足轻重的作用。
二、计算机控制系统的基本组成计算机控制系统的基本组成包括三个部分:计算机控制器、执行机构和控制对象。
其中,计算机控制器主要由计算机、I/O设备和接口电路组成;执行机构包括驱动器、电机、气动元件等;控制对象则是需要进行控制的物理过程或系统,如机械、化工、电力等。
三、计算机控制系统中常用的控制算法1. 比例积分微分控制算法(PID)PID控制算法是计算机控制系统中最常用的控制算法之一,其根据当前误差、误差变化率和误差积分值计算控制量,以达到控制系统的稳定性和响应速度等要求。
2. 模糊控制算法模糊控制算法是一种智能化控制算法,其根据模糊推理技术将模糊的输入变量转化为精确的输出变量,以实现对控制对象的精准控制。
3. 神经网络控制算法神经网络控制算法是一种基于神经网络技术的控制算法,其利用神经网络模拟人类大脑的工作方式,以实现对控制对象的自适应控制和非线性控制。
四、计算机控制技术在工业领域中的应用案例1. 汽车制造在汽车制造领域,计算机控制技术主要应用于机器人控制、汽车零部件生产线控制和汽车整车生产过程控制等方面。
通过计算机控制系统的精准控制,汽车制造企业可以提高生产效率,降低生产成本,提高产品质量和稳定性。
2. 机床制造在机床制造领域,计算机控制技术主要应用于数控机床和智能化机床控制方面。
通过计算机控制系统的精准控制,机床制造企业可以实现对机床加工过程的自动化和智能化控制,提高加工精度和生产效率。
计算机控制技术
Techno1ogyofMicrocomputercontro1
总学时:40 理论40实验(上机、实习等)0
学分:2.5
课程主要内容:本课程是电气工程与自动化专业的一门应用性很强的专业必修课。
本课程以8086PC机为背景机,内容包括微型计算机的接口技术,如A/D、D/A的工作原理和使用方法;关于计算机常用控制方法、概念、理论及设计方法和步骤方面,包括数字控制器的模拟化设计方法和P1D算法的数字化,掌握最少拍无差系统、最少拍无纹波系统设计,掌握大林算法的原理和使用方法,了解振铃现象及其抑制,了解空间设计法的含义及设计方法。
为学生熟练地将微机控制技术应用于工业自动化设备、过程自动控制及智能仪器仪表奠定基础。
先修课程:《微机原理》、《自动控制理论》、《电子技术》,《检测技术》,《电力电子技术》、《电
气控制技术》等课程
适用专业:电气工程与自动化专业或其它相关专业
教材:
张德江.《计算机控制系统》.北京:机械工业出版社,2008。
教学参考书:
[1]李华.《计算机控制系统》.北京:机械工业出版社,2007。
计算机控制技术计算机控制技术是指利用计算机作为控制装置来实现对各种设备、系统或过程的控制和调节的一种技术手段。
在现代工业生产、交通运输、能源调控等领域,计算机控制技术已经得到广泛应用,并起到了至关重要的作用。
一、概述计算机控制技术是利用硬件和软件手段,实现对设备、系统或过程的自动控制和调节。
它由硬件和软件两个层面构成,具体应用根据不同的需求和控制对象进行调整和设计。
二、基本原理计算机控制技术基于控制理论,利用计算机进行数据采集、处理和控制指令的执行。
其基本原理包括以下几个方面:1. 信号采集:利用传感器或检测设备将控制对象的不同参数转换成电信号,并通过模数转换器将模拟信号转换为数字信号。
2. 数据处理:通过采集到的数字信号进行数据处理,包括滤波、放大、处理等操作。
3. 控制算法:根据预定的控制算法,利用计算机进行逻辑判断和计算,得出控制指令。
4. 控制执行:将计算机计算得到的控制指令转化为控制信号,通过执行器或执行机构对控制对象进行控制。
三、应用领域计算机控制技术在各个领域都有广泛的应用,特别是在工业自动化控制、交通运输和能源调控方面。
1. 工业自动化控制:在工业生产过程中,计算机控制技术能够实现生产线的自动化控制,提高生产效率和质量。
例如,通过计算机控制技术可以实现对机械手臂的精确控制,完成自动装配任务。
2. 交通运输:在交通运输领域,计算机控制技术可以用于交通信号控制、智能交通系统等方面,提高交通运输的效率和安全性。
例如,通过计算机控制技术可以实现对交通信号灯的智能控制,根据实时交通情况进行信号灯的调整。
3. 能源调控:计算机控制技术在能源领域的应用尤为重要。
通过对能源系统进行精确的监测和控制,可以提高能源利用效率,减少能源浪费。
例如,在电力系统中,计算机控制技术可以对电网进行实时监测和调控,确保电力的稳定供应。
四、发展趋势计算机控制技术正朝着智能化和网络化方向发展。
随着人工智能和物联网等技术的不断发展,计算机控制技术将更加智能化地应用于各个领域。
《计算机控制技术》
教师:
教研室:电子信息工程教研室
一、教材
1、教学用教材:
《计算机控制系统》:普通高等教育“十一五”国家级规划教材
主编:李元春(吉林大学控制科学与工程系教授)
高等教育出版社出版
该套教材05电子信息工程专业的学生已经用过一届,效果较好。
这本教材从工程实际应用的角度出发,注重基础性、系统性和实用性,较深入地介绍了计算机控制系统的基本知识及分析和设计方法。
全书共十章(具体内容在教学设计过程中进行详细介绍),每一章后面都给出了相应的习题,并在书中提供了部分习题参考答案供学生参考、对照。
本书还配备了相应的多媒体教材,一方面可以帮助理解和消化教材的有关内容,另一方面也可供学生课下学习、参阅。
2、辅助教材:《计算机控制技术》清华大学出版社
《计算机控制系统》清华大学出版社
《计算机控制与仿真技术》中国水利水电出版社
《精通Matlab6.5》北京航空航天大学出版社
3、先修后续课:
先修:《电路分析》《自动控制原理》
后续:《现代控制理论》《嵌入式技术》
二、教学方法与教学设计过程
1、板书为主、多媒体可见为辅
在总结过去教学经验和吸收现代教育技术成果的基础上,根据当前学生的特点和“计算机控制系统”课程的特点,充分利用多媒体资源,将传统教学方法和现代教育技术有机的结合起来,形成了一种新型课堂教学模式。
实践表明,这种多样化课堂教学模式可以使学生通过更牢固地掌握学习内容,有利于培养学生自主发现和组织信息的能力,有利于丰富课堂教学内容,活跃课堂教学气氛,提高
学生的学习热情。
但是多媒体的使用要有度,有些公式若用多媒体来讲,就完全变成公式算式的罗列,毫无意义,所以有些理论知识要想让学生学透学明白,还须进行板书讲解,一些Matlab程序的运行过程和运行结果则需要借助多媒体。
2、讨论式教学
采用Matlab进行仿真时,与学生进行讨论,展示方针图的动态过程,让学生自己动手做动口说他编写的程序图形的不同之处在哪里。
3、习题课教学改革
尽量少留作业,拿出一道或几道典型的题目,或一题多解,让学生独立完成,减少互相抄袭的事件发生。
4、课程结束考试
陆续加大平时实验、平时表现的分值,减少最后一张试卷分数所占的比例。
三、整本书的体系结构
本书共十章,由于学时的限制,只能讲到第六章,共六章理论知识,8学时实验课(Matlab上机)、8学时习题课。
第一章绪论(内容信息量较大,并多为简要介绍,使用多媒体课件,2学时)1.1计算机控制系统概述
1.2计算机控制系统的类型
1.3计算机控制理论
1.4计算机控制系统应用实例
1.5计算机控制系统的发展
第二章计算机控制系统设计的硬件基础(共6学时)
2.1开关量输入
2.2开关量输出
2.3模拟量输入
2.4模拟量输出
2.5计算机控制系统中的电源
2.6信号采样与重构(重点、难点,4学时)
2.7数字滤波
习题
第三章计算机控制系统的数学基础
3.1差分方程(2学时)
3.2z变换(重点、难点,2学时)
3.3逆z变换(2学时)
3.4脉冲传递函数(2学时)
习题
第四章计算机控制系统的特性分析
4.1计算机控制系统的稳定性(2学时)
4.2计算机控制系统的动态特性(难点,2学时)4.3计算机控制系统的稳态误差(2学时)
4.4离散系统的根轨迹和频率特性(重点,2学时)习题
第五章计算机控制系统的间接设计法
5.1概述(1学时)
5.2基本设计方法(1学时)
5.3数字PID控制器的设计(重点、难点,2学时)5.4数字PID控制器算法的改进(2学时)
5.5数字PID控制器的参数整定(2学时)
习题
第六章计算机控制系统的直接设计法
6.1概述(1学时)
6.2最少拍控制系统设计(重点,4学时)
6.3纯滞后对象的控制算法(2学时)
6.4设计数字控制器的根轨迹法(2学时)
6.5数字控制器的频域设计法(2学时)
习题
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