题目一：
要求：
1、 针对一个具有纯滞后的一阶惯性环节
()1s
Ke G s Ts τ-=
+
的温度控制系统和给定的系统性能指标： ✧ 工程要求相角裕度为30°～60°，幅值裕度>6dB
✧
要求测量范围-50℃～200℃，测量精度0.5％，分辨率0.2℃
2、 书面设计一个计算机控制系统的硬件布线连接图，并转化为系统结构图；
3、 选择一种控制算法并借助软件工程知识编写程序流程图； 用MATLAB 和SIMULINK 进行仿真分析和验证；
一、系统结构模型
本系统采用简单回路计算机控制系统，其输入为温度设定值，输出为调节控制信号，整个系统由以下图所示各部分组成。
1、如下图所示为简单回路计算机控制系统框图，由输入设定值与系统输出值的偏差传递到
数字控制器，并产生控制信号，针对本设计所假定的特定控制对象温度进行循环重复式的校正和调节。
2、如下图所示为本设计计算机控制系统的硬件结构框图（简单回路计算机控制系统的结构图），主要由模拟输入通道和模拟输出通道组成，通过该回路对控制对象不断的调整，指导满足系统要求及各项性能指标。
二、各部分程序流程图
由于要使用计算机作为控制设备，要对温控对象实现较好的控制，使其满足较好的性能指标，故本设计采取程序主要包括如下部分：
主程序
T1中断程序 采样中断程序 达林算法程序等 各程序流程如下图所示：
1、主程序
主程序主要是对电路进行初始化，并且开相关的中断，使到设备对温度进行采样、控
3、达林算法控制程序 计算数字控制器的控制信号， 每次读取e （k ），然后计算出参数， 输出控制序列u （k ），
然后变换e （k －1）、e （k －2）， u （k －1），u （k －2）， 为下一次计算作准备。
达林算法程序流程图：
4、采样程序
用于对温度进行采样，对采样温度值的处理用了连续N次，再取平均的方法得到最后的平均采样温度值。在开始时，对采样设备进行初始化，设定采样次数以及计算次数，然后结束后，计算出平均值，进行A/D转换，并输送给处理器。
采样程序流程图
三、数字控制器设计（取θ= T/2） 本人学号200xxxxx 232，所以C ＝232
根据设计要求，用matlab 计算出系统参数，确定系统的传递函数。
对于系统
s T Ke
s G s
t ⋅+=
⋅-1)(0 式中：T ——时间常数 K ——调节系统总的放大倍数 t ——系统的纯滞后时间，且Ts N t ⋅=，Ts 为采样周期。
计算用程序：
>> k=10*log(232*232-sqrt(232)) k =108.9319
>> rand('state',232); >> t1=rand(1) t1 =0.0090
θ=t1/2＝0.0045
代入数据，系统的传递函数为：
1
0090.09319.108)(0045.0+=
-s e s G s
其波特图为：
由图可知，其幅值裕度与相角裕度均不符合要求，系统性能差，需要校正。按照设计要求，运用计算机作为控制装置对系统进行校正。
当对象的纯延迟时间θ与对象惯性时间常数Tm 之比大于等于0.5时，采用常规PID 算法难于获得良好的系统性性能。达林算法的目标是设计一个合适的数字控制器,使整个闭环系统的传递函数相当于一个带有滞后的一阶惯性环节，且它得纯时延时间与被控对象时延相同。跟史密斯对比起来，达林算法比较适合的被控对象多为工业中的热工或化工过程中，被控对象具有纯滞后环节且容易引起系统超调和持续的振荡。综合考虑之后，决定采用达林算法来进行数字控制器的设计。 由达林算法知：
被控对象为带有纯滞后的一阶惯性环节：
01()1s
ke G s s θτ-=
+ ，
假设其期望的闭环传递函数为：
()1s
e H s s θτ-=
+，其中s LT θ=，s T 为采样周期，L 为整数。由此可得到：
111
)
1(011)]()([)(-+---==z Kz s G s G Z z G L h σσ，
])1(1)[1()
1)(1()()
1(1111+---------=L z z K z z D σσσσσ， 其中：
1
1
1(~)23
ττ=；1
//1;s T Ts e e ττσσ--==。
确定参数值过程：
K=k =108.9319
τ1 =0.0090
θ=t1/2＝0.0045
τ
=（1/2~1/3）τ1=0.002 Ts=θ/L=0.0090/2=0.00225 σ＝e －TS/t ＝e -1.125 ＝0.3247 σ1＝e －TS/t1＝e -0.25 ＝0.7788
13
7788.0110.24)(---=
z Z z G 3
11
6753.03247.010218.00280.0)(------=
z z z z D
所以由()D z 表达式可以求出其差分方程为：
()()(1)(1)(1)(2)u k Ae k Be k Cu k C u k =--+-+--；
其中：
11(1)A k σ
σ-=
-=0.0280
1B A σ==0.0218
C σ==0.3247
1- C=0.6753
由此求得本系统其差分方程为：
u(k)= 0.0280e （k ）－0.0218e （k －1）＋0.3247u （k －1）+0.6753u （k －2）
四、系统仿真 1.2 0.81036
1 对设计后连续系统
313
6753.03247.016753.0)(*)()(-----=
=z z z z D z G z D k 进行分析
由上图可知，幅值裕度为9.44db（大于6db的要求），相角裕度为68度（大于60度的要求），故设计符合规定。
2离散系统仿真
系统结构图如下：
通过示波器观察波形系统的波形
稳态误差e（t）波形：数字调节器波形
系统输出y（t）波形
分析：系统到一定时间后稳态误差为0，数字调节器输出的控制信号稳定，系统输出与输入相匹配，由此可得系统性能良好。
七、抗干扰性分析
1、当干扰信号为介跃信号（此时输入为0，干扰信号大小为10）
稳态误差波形：系统输出波形
分析：由图可得，当加一定的介跃干扰信号后，系统受到介跃信号的干扰，但到一定的时间后，由于系统具有抗干扰的功能，会自动消除干扰所带来的影响，恢复到回来的状态，如图所示，系统稳态误差到一定时间后为0 ，系统输出跟输入信号相匹配，故系统对于为介跃信号的干扰有较好的抗干扰作用。
2、干扰信号为脉冲信号（输入信号为0）
干扰信号波形稳态误差波形
系统输出波形
分析：由图可得，当加一定的介跃干扰信号后，系统受到脉冲信号的干扰，但到一定的时间后，由于系统具有抗干扰的功能，会自动消除干扰所带来的影响，恢复到回来的状态，如图所示，系统稳态误差到一定时间后为0 ，系统输出跟输入信号相匹配，故系统对于为脉冲信号的干扰有较好的抗干扰作用。
3 系统现实情况模拟仿真：
保持系统不变，分别在两个时段不同位置上加两个介跃信号，如下图所示：
1、在输入处，加入一个r（t－10）＝100的介跃信号（即当t>＝10s时，r（t）＝100，
当t<10s时，r（t）＝0），用来模拟在现实情况下，某一随机时刻，需要在控制过程中改变系统温度时，所需要的改变输入信号。
2、在控制过程处，加入一个r（t－20）＝10的介跃信号（即当t>＝20s时，r（t）＝10；
当t<20s时，r（t）＝0），用来模拟在现实情况下，某一随机时刻，有干扰信号参入的系统中。
下图将仿真结果列出：
稳态误差e（t）波形数字调节器输出波形
系统输出波形
分析：当系统输入突加给定时，稳态误差发生变化，数字调节器根据变化产生控制信号，使系统输出跟随输入信号的变化，达到稳定状态。当又到系统受到干扰时，数字调节器再次根据稳态误差产生控制信号，消除干扰的影响，使到系统回复到稳定状态。说明系统具有良好的调节性能以及抗干扰性能。
五、硬件设计
1、复位和晶振电路：其中VCC为5V，晶振频率为12MHz
D1的作用有两个：作用一是将复位输入的最高电压钳在Vcc+0.5V 左右，另一作用是系统断电时，将R0电阻短路，让C3快速放电，让下一次来电时，能产生有效的复位。当80C52在工作时，按下S0开关时，复位脚变成低电平，触发80C52芯片复位。
2、单片机接口扩展电路：
通过80C52的P20、P21、P22产生片选信号，通过74LS138的译码电路进行译码，分别对3片8155进行片选。
3、模拟输入通道：
信号输入过程为：
温度检测滤波整形放大 A/D转换并行接口8155CPU
通过温度检测电路将温度信号转换成电流、电压信号，再通过滤波整形及放大电路，输入到A/D转换器中，通过8155的PC口控制A/D转换器的选通、采样、转换、读入，在同个采样周期重复进行上述过程，并取平均值作为该采样周期的值，再与给定信号比较，通过CPU的计算得出控制值，再通过模出通道对对象进行控制。
1）温度检测及整形滤波放大电路：
如上图中所示，检测部分采用桥式压差检测电路，经过低通有源滤波放大电路，得到ADC0809的模拟输入电压（0－5V之间）信号,并将信号传送给AD0809IN0口。
2）其余部分连接电路：
如上图中所示，左侧为8155芯片，右侧为ADC0809，温度检测及滤波整形放大电路得到的模拟输入信号由IN-0输入ADC0809，再通过8155传送给80C52.
4、模拟输出通道：
输出信号传递过程：
CPU 并行接口8155D/A转换加热电压调节线路加热电压
从CPU输出计算好的数字信号的控制量到模出通道的8155的A口连接的D/A，再由C口控制D/A的读入、转换，D/A输出的控制两用作同步脉冲线路的给定量，通过单相交流可控硅电压调压线路调节加热电压线路。再通过检测电路把调节结果反馈回去，周而复始，最终使控制对象温度稳定控制在150℃。
1）DAC0832输出信号电路：
如上图中所示，DAC0832输出为双极性输出电路，Uout作为调压电路晶闸管的触发电路的给定电压。
2）加热电压电路：
如上图所示：主电路采用两只单向晶闸管反并联的形式，在交流电压的正半周期使其中一只晶闸管导通，在负半周期使另一只晶闸管导通。开关为驱动电路部分的总开关，左边的灯用于指示开关是否接通，右边的灯用于指示负载上是不是有电压，控制电路通过控制反并联晶闸管的通断来控制加在负载上的电压大小。
六、系统设计硬件元素选型
1、主控制芯片80C52：80C52是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品，采用INTEL
公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。
它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，它基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统，属于80C51增强型单片机版本，集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能，适合于类似马达控制等应用场合。80C52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器（ROM）32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。此外，80C52还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。掉电模式下，保存RAM 数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。
2、译码片选芯片74LS138：它是一个3-8译码器，3-8译码器是通过3条线来达到控制8
条线的状态，就是通过3条控制线不同的高低电平组合, 一共可以组合出8种状态，即2的3次方。在电路中，主要起到扩展IO资源的作用。
3、接口扩展芯片8155：Intel 8155芯片内包含有256个字节RAM，2个8位、1个6位的
可编程并行I/O口和1个14位定时器/计数器。8155可直接与MCS－51单片机连接不需要增加任何硬件逻辑。由于8155既有RAM又具有I/O口，因而是MCS－51单片机系统中最常用的外围接口芯片之一,8155内部结构包括两个8位并行输入/输出端口，一个6位并行输入/输出端口，256个字节的静态随机存取存储器RAM，一个地址锁存器，一个14位的定时器/计数器以及控制逻辑电路，各部件和存储器地址的选择由IO//M信号决定。
4、ADC0809：ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A／D转换器，可以和微机直接接口，由八
路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、256电阻阶梯、树状开关、逐次逼近式寄存器SAR、控制电路和三态输出锁存器等组成。
5、DAC0832：DAC0832由美国国民半导体公司（National Semiconductor Corporation）研
制的8位芯片， DAC0832由“8位输入寄存器”、“8位DAC寄存器”和“8位DAC转换电路”三部分电路组成。
6、铂电阻温度传感器Pt100：铂电阻温度传感器PT100，电阻温度系数为3.9×10－3／℃，
0℃时电阻值为100Ω，电阻变化率为0.3851Ω/℃。铂电阻温度传感器精度高，稳定性好，应用温度范围广，是中低温区（-200℃～650℃）最常用的一种温度检测器，对于本设计要检测的-50℃～200℃刚好合适，而且其本身广泛应用于工业测温，而且被制成各种标准温度计。
7、其他例如导线、电阻、电感、电容、二极管、三极管等元器件。
《计算机控制技术》复习大作业及参考答案 一、选择题（共20 题） 1.由于计算机只能接收数字量，所以在模拟量输入时需经（ A ）转换。 A．A/D 转换器 B ．双向可控硅 C. D/A转换器D .光电隔离器 2.若系统欲将一个D/A 转换器输出的模拟量参数分配至几个执行机构，需要接入 （D ）器件完成控制量的切换工作。 A.锁存器锁存B .多路开关 C．A/D 转换器转换 D ．反多路开关 3.某控制系统中，希望快速采样，保持器的保持电容CHEW （A ）0 A．比较小 B ．比较大 C ．取零值 D ．取负值 4.在LED显示系统中，若采用共阳极显示器，则将段选模型送至（B ）。 A．阳极 B ．阴极 C.阴极或阳极D .先送阴极再送阳极 5.电机控制意味着对其转向和转速的控制，微型机控制系统的作法是通过（B ）实现的。 A.改变定子的通电方向和通电占空比 B.改变转子的通电方向和通电占空比 C.改变定子的通电电压幅值 D.改变转子的通电电压幅值 6.计算机监督系统（SCC中，SCC^算机的彳^用是（B ） A.接收测量值和管理命令并提供给DD计算机 B.按照一定的数学模型计算给定植并提供给DD计算机 C.当DDC#算机出现故障时，SCC^算机也无法工作 D. SCC^算机与控制无关 7.键盘锁定技术可以通过（ C ）实现。 A.设置标志位 B.控制键值锁存器的选通信号 C. A和B都行 D.定时读键值 8.RS-232-C 串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是（C ）。 A．0．3 伏以下 B ．0．7 伏以上 C．-3 伏以下 D ．+3伏以上 9.在工业过程控制系统中采集的数据常搀杂有干扰信号，（D ）提高信/躁比。 A.只能通过模拟滤波电路 B.只能通过数字滤波程序 C.可以通过数字滤波程序/模拟滤波电路 D.可以通过数字滤波程序和模拟滤波电路 10．步进电机常被用于准确定位系统，在下列说法中错误的是（ B ）。 A.步进电机可以直接接受数字量
西北工业大学本科生培养方案Northwestern Polytechnical University Undergraduate Program 专业名称Specialty 中探测制导与控制技术Detection，Guidance and Control Technology 英 专业代码 082103 Specialty Code 学院名称航海学院／School of Marine Technology Section 培养方案制定人签字年月日Signature of Program Designer 院长签字年月日Signature of Dean 校长签字年月日Signature of President 西北工业大学 Northwestern Polytechnical University 10
探测制导与控制技术专业本科培养方案 Undergraduate Program for Specialty in Detection，Guidance and Control Technology 专业介绍 Professional introduction 西北工业大学探测制导与控制技术专业为工业和信息化部重点专业和陕西省名牌专业，主要培养能够综合运用控制理论和系统仿真技术的能力，掌握水下航行器探测、制导与控制的基础知识和专业知识，能从事水下航行器制导、导航与控制综合系统、水下航行器控制系统设计的高级工程技术人才和研究人员。毕业生就业方向主要分布在船舶、兵器、航天、航空等系统的研究院（所）及信息产业部门，从事自动控制系统的研究、开发、工程应用、技术管理等方面的工作。 The specialty in Detection, Guidance and Control Technology of NWPU is awarded the Key Specialty of Ministry of Industry and Information Technology and Shanxi Province Outstanding Specialty. The professional training of various civil engineering disciplines to master the basic theory and basic knowledge in automatic control, modern control, detection, guidance, motion control and simulation in areas such as ships, underwater vehicles, aviation, astronautics, weapon and other fields. The undergraduate could enter into the branch of ships, aviation, astronautics, weapon and other national information units, and work in the field of automatic control, computer application and other automatic engineering in national economy departments. 一、培养目标 I. Educational Objectives 本专业培养适应现代化建设需要的德、智、体全面发展，具有基础扎实、知识面宽、能力强、富有创新精神，获得工程师基本训练的高级工程技术人才。 本专业毕业生能到船舶、兵器及其它国防单位从事自动控制工程与计算机应用工作，包括各种水下航行器的导航制导、仿真、调试研究、开发和制造，以及国民经济其它有关部门的自动控制工程的技术工作。 The student will be trained to become the senior qualified engineering person in automation. They will develop in morals, intelligence and physical education overall, have strong theory basis, strong engineering practice capacity and wider special knowledge. Students trained are required to have wide engineering technique basis and special knowledge in electrical technique, electronic technique, control theory, system engineering, computer technique and its application. They can work on the control system analysis and design, guidance and control and other related works in the wide area including the underwater vehicles, missiles, and other automatic control field. 二、培养要求 II. Educational Requirements 本专业学生主要学习控制学科方面的基础理论，包括经典的自动控制、现代控制理论基础、电力电 11
基于单片机的液位控制系统设计 1概述 液位控制系统是以液位为被控参数的控制系统，它在工业生产的各个领域都有广泛的应用。在工业生产过程中，有很多地方需要对容器内的介质进行液位控制，使之高精度地保持在给定的数值，如在建材行业中，玻璃窑炉液位的稳定对窑炉的使用寿命和产品的质量起着至关重要的作用。液位控制一般指对某一液位进行控制调节，使其达到所要求的控制精度。液体的液位的自动控制,是近年来新开发的一项新技术,它是微型计算机软件、硬件、自动控制等几项技术紧密结合的产物,工程作业采用的是微机控制和原有的仪表控制,微机控制有以下明显优势: 1)直观而集中的显示各运行参数,能显示液位状态。 2)在运行中可以随时方便的修改各种各样的运行参数的控制值,并修改系统的控制参数,可以方便的改变液位的上限、下限。 3) 具有水体控制过程的自动化处理以及监控软件良好的人机界面，操作人员在监控计算机上能根据控制效果及时修运行参数，这样能有效地减少工人的疲劳和失误，提高生产过程的实时性、安全性 综合以上的种种优点可以预见采用计算机控制系统是行业的大势所趋。单片机是在一块芯片上集成了一片微型计算机所需的CPU、存储器、输入、输出等部件。单片机自问世以来,性能不断提高和完善,体积小、速度快、功耗低的特点使它的应用领域日益广泛。一般,工业控制系统的工作环境差,干扰强,利用单片机控制就能克服这些缺点,因此单片机在控制领域得到广泛的应用,使用单片机控制液体液位是很好的选择。 目前我国在单片机测控装置研究、生产、应用中,取得了很大的成绩,总结了很多经验,但是各行业仍处于发展期,经调查,更多科研究所在这方面开展的工作更看重的是理论和算法,数年来这方面的研究的论文较多,着重生产实际的很少。在上海,新型的单片机测控装置与系统研究的生产基础较雄厚,在生产过程中需要新型的测控装置与系统,因此在不断的努力研究与开发。上海的工程技术研究人员更着重的是生产实际研究,对理论、算法和成果的论文较少;深圳在研制新型的测控装置与系统领域也比较有成就,尽管与其他国家比较尚有差距,但是,深圳的高校、研究院所的最大的特点就是实际,与生产实际应用项目无关的问题基本不去考虑,主要考虑选取什么材料,测控什么物理量,优点是什么,与机器设备的通讯接口等等。
计算机控制技术仿真实验 第 1 页
1.实验目的与原理 1.1实验目的 （1)熟悉和了解MPC控制的原理和过程，掌握用Simulink对MPC控制的仿真过程。 （2)熟悉和了解MPC－PID串级控制的原理，并用Simulink仿真 1.2实验原理 （1)MPC 模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)亦称预测控制，是一种基于模型的先进控制技术，该算法直接产生于工业过程控制的实际应用,并在与工业应用的紧密结合中不断完善和成熟。模型预测控制对模型精度要求不高，同时却具有较高的控制性能。模型预测控制是一种十分有效的优化控制策略，它弥补了现代控制理论解决复杂对象控制问题时无法避免的不足之处。 MPC包括三个主要方面，预测模型、滚动优化和反馈校正。预测模型是指一类能够显式的拟合被控系统的特性的动态模型。滚动优化是指在每个采样周期都基于系统的当前状态及预测模型，按照给定的有限时域目标函数优化过程性能，找出最优控制序列，并将该序列的第一个元素施加给被控对象。反馈校正用于补偿模型预测误差和其他扰动。 （2)PID PID 控制是一种经典控制算法，该算法无需获取对象模型，计算量小，能及时克服各种干扰的影响。但是，对于大惯性、大纯迟延的工业对象，采用常规的PID 控制很难取得理想的控制品质综上，MPC的优点是可以补偿时滞，但响应慢是其缺点；而PID的优点是响应快，可以补偿（未知起因）误差，缺点也显而易见：无法补偿时滞。为了达到更好的控制效果，可以采用MPC-PID串级控制系统。PID作为内环，反应迅速，而MPC作为外环，对时滞进行补偿。整个系统框图如图1.1 。 第 2 页
过程装备与控制工程专业人才培养计划 一、专业代码、名称 080304，过程装备与控制工程 二、专业培养目标 本专业培养具备过程工程、机械工程、控制工程和管理工程等方面的知识和技能，能在化工、石油、能源、机械、轻工、环保、制药、食品及劳动安全等部门从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理以及工程科学研究等方面工作。有较扎实的理论基础，较强的计算机应用、专业设计与创新能力，培养强基础、宽专业、高素质的高级工程技术人才。 三、业务培养要求 本专业学生主要学习数学、物理、机械制图、工程热力学、过程工程原理、流体力学、固体力学、机械设计及计算机控制技术方面的基本理论和基本知识。以过程装备与机械为研究对象，着重设备与机器的理论、设计、开发、制造、控制与管理等方面的基本知识，接受工程设计、测控技术和工程科学研究的基本训练，掌握对过程单元设备及成套装备的优化设计、创新改造、技术开发研究和计算机与自动控制技术的基本能力。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力： 1.掌握工程力学、机械工程、控制工程与各类过程工程学科的基础理论和基本知识。 2.掌握过程装备、单元系统和成套装备的设计方法与控制技术。 3.掌握计算机与自动控制应用技术的基本理论和基本技能。 4.具有对成套装备与机器的综合管理、系统控制、性能分析及测试的能力。 5.了解过程装备与控制工程的理论前沿，了解新装置、新技术、新工艺的发展动态，培养对新装备、新技术进行开发研究、创新设计的基本技能。 6.熟悉国家关于过程装备设计、开发、研究、环境保护和安全防灾等方面的方针、政策和法规。 四、主干学科：机械工程、动力工程及工程热物理、化学工程与技术 五、主要课程 高等数学、大学物理、机械制图、理论力学、材料力学、工程热力学、机械原理、机械设计、工程材料与机械制造基础、电子技术基础、过程工程原理与工艺、过程设备设计、过程机械、过程控制技术、计算机辅助设计技术等。 主要实践性环节：包括机械工程训练、认识实习、生产实习、电工电子实习、机械设计课程设计、专业实验、过程设备课程设计、毕业设计(论文)、素质拓展与科技创新等。 六、学制及学分要求： 学制四年。本专业应达基本学分：179.5学分，其中必修课116学分，占总学分64.7%；选修课程28学分，占总学分15.6%，其中包括专业选修课16学分，公共选修课12学分；自学辅导课6学分，占3.3%。实践类课程：29.5学分，占16.4%。 七、授予学位：工学学士学位。 八、相近专业：机械工程及自动化，热能与动力工程，材料成型及控制工程 九、教学计划进程表及时间分配表（见附表）
《控制系统仿真》教学大纲 一.课程性质、任务和目的 本课程是计算机控制技术专业的专业课。通过本课程的学习，使学生了解MATLAB语言的程序设计的基本内容，掌握必要的数值计算方法及MATLAB 实现，掌握用Simulink为工具进行控制系统仿真的方法与技巧。 二.基本要求 通过本课程的教学，应使学生达到下列要求： ●掌握MATLAB语言程序设计基础。 ●掌握Simulink下数学模型的建立与仿真。 ●掌握控制系统仿真方法与技巧。 三.课时分配 共32学时，安排在第二学年的第二学期。其中理论教学22学时，实践教学10学时。 四.先修课程 工程数学、自动控制原理。 五.教学内容、要求与安排 0.绪论 MATLAB语言简介。 1.MATLAB语言程序设计基础。 1.1 教学内容： MATLAB语言的数据结构；MATLAB下矩阵的运算；流程的控制结构；MATLAB函数编写与技巧；MATLAB下图形绘制与技巧。 1.2 教学重点： MATLAB语言的数据结构；MATLAB下矩阵的运算；流程的控制结构；MATLAB函数编写与技巧；MA TLAB下图形绘制与技巧。 1.3 教学难点： MATLAB函数编写与技巧；MA TLAB下矩阵的运算。 2.Simulink下数学模型建立与仿真。 2.1 教学内容：
Simulink模块库简介；Simulink模型的建立；Simulink常用模块介绍与应用技巧。 2.2 教学重点： Simulink模型的建立；Simulink常用模块介绍与应用技巧。 2.3 教学难点： Simulink模型的建立；Simulink常用模块应用技巧。 3.控制系统仿真。 3.1 教学内容： Simulink模型举例；线性系统的计算机仿真；子系统与模块封装技术；电机系统仿真。 3.2 教学重点： 线性系统的计算机仿真；子系统与模块封装技术；电机系统仿真。 3.3 教学难点： 线性系统的计算机仿真；电机系统仿真。 六.考试办法与要求 本课程对学生的考试结合平时作业和大作业，总成绩中，平时成绩与大作业成绩比例为4：6。 七.实验项目
《现场总线控制技术》教学大纲
《现场总线控制技术》课程教学大纲 课程名称：现场总线控制技术（Technology of Field Bus Control System ）课程代号：02332150学时数：38（实验6学时）学分数：2 适用专业：自动化、电气工程及其自动化 执笔人：徐晓光 一、本课程的性质、任务和作用 本课程综合了电子、仪器仪表、计算机技术和网络技术的最新发展成果，旨在介绍现场总线这一自控领域的新技术，使学生了解工业自动化领域当今世界自控技术的研究热点和发展方向。 本课程的主要任务是使学生在了解工业自动化的发展历程以及在现场总线技术中使用的基础知识的基础上，掌握目前在工业现场使用最多的PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA的基本原理和具体应用，对工业以太网技术、AS-i 技术及与现场总线密切相关的OPC技术和IEC61131-3编程语言等新技术也要有所认识。通过本课程的学习能独立承担和开展现场总线控制系统相关的研究工作。 二、本课程的相关课程 可编程序控制器、可视化数据处理技术、计算机控制技术，机电传动与控制，单片机原理与应用，自动控制原理等课程 三、本课程的基本内容及要求 （二）基本内容 第1章概述 1．1 现场总线的基本概念 1．2 现场总线的特点 1．3 现场总线的现状 1．4 现场总线的未来 第2章数据通信基础 2．1 通信模型 2．2 数据传输 2．3 传输媒体 2．4 传输数据编码 2．5 数据通信接口 2．6 差错检测与校正 2．7 多路复用技术 第3章现场总线体系结构 3．1 网络体系结构概述 3．2 开放系统互连参考模型中的若干重要概念 3．3 现场总线体系结构的建立及特点 3．4 现场总线网络的拓扑结构 第4章媒体访问控制技术 4．1 媒体访问控制技术概述 4．2 集中控制型受控访问方法 4．3 ALOHA随机访问方法 4．4 CSMA 随机访问方法
电子信息工程专业课程教学大纲 机电工程学院 年月日
前言 电子信息工程专业课程教学大纲的修订，是在学校教务处和机电工程学院的统一安排部署下，按照学校教务处颁发的“关于全面修订课程教学大纲（标准）的通知”精神，依照级电子信息工程专业培养方案编写的。 在课程专业教学大纲的修订过程中，相关教师以专业培养方案所确立的“培养掌握现代电子应用技术和信息工程技术，基础扎实、综合素质高、专业技能突出的应用型人才”等培养目标为基础，尽量体现了专业特色，满足应用型大学转型建设的要求。 专业课程教学大纲的修订，相关教师紧跟课程知识的最新发展，注重学生专业知识、综合能力和人文素质的培养，明确了课程在专业人才培养中的地位和教学目标，进一步优化了教学容设计，体现了课程的科学性、创新性和实践性，突出了课程的应用型转型建设和“理实一体化”课程建设的需要。 通过课程主讲教师严谨执笔撰写，相关课程教师认真审核，教学部主任积极督导、汇总、排版，专业带头人总体把关，本专业尽力按时、保质完成了编写任务，在此对所有相关的教师所付出辛勤努力，表示衷心感谢！ 在编写过程中，尽管相关教师做出了最大努力，但肯定还有许多不足之处，望校外领导、专家、同行多提宝贵意见，以帮助我们不断完善，在此先表示感谢！
电子信息工程本科专业理论课程教学大纲目录 专业基础课程 工程制图基础电路原理模拟电子技术数字电子技术电磁场理论信号与系统信息理论与编码自动控制原理专业核心课程 电子线路高频电子线路单片机原理及应用数字信号处理传感器原理及应用限定选修课 计算机网络与通信通信系统原理光纤通信原理及应用电子设计自动化（）原理及应用单片机应用设计印刷电路板设计实务电子技术创新设计任意选修课 专业英语系统仿真电力电子学计算机控制技术微机原理及应用嵌入式系统及应用可编程片上系统设计
宁波大学答题纸 （20 13 —20 14 学年第 1 学期） 课号： 课程名称：计算机控制技术 改卷教师： 史旭华 学号： 116040069 姓 名： 覃坤勇 得 分： 计算机控制大作业三 1、用控制理论的频率特性分析滞后系统对系统稳定性的影响 解：选取一阶惯性为被控对象，其传递函数为： 1 1 )(+=s s G h 外加纯滞后环节后的传递函数为： 1 )(3, +=-s e s G s h 用控制理论的频率特性中提到的奈奎斯特稳定判据来分析滞后系统对系统的稳定性影响。 奈氏判据：反馈控制系统稳定的充分必要条件是系统的开环幅相曲线不穿过(-1，j0)点，且逆时针包围临界点(-1，j0)点的圈数R 等于开环传递函数的正实部极点数P ，即P=R 。 下面为利用Matlab 绘制的G1,G2幅相曲线过程及结果： 源代码：G1.M num=[1]; den=[1 1]; G1=tf(num,den); nyquist(G1); 结果如图1所示。 源代码：G2.M num = [1]; den = [1 1]; G2=tf(num,den,'InputDelay',3); nyquist(G2) 结果如图2所示。
图1 图2 分析滞后系统对系统的稳定性影响： ①显然，G1，G2皆无正实部极点，故两个开环传递函数的正实部极点数P1=P2=0；
②由幅相曲线可以看出，两幅相曲线包围(-1,j0)点的圈数分别为R1=0，R2=2。 综上分析：P1=R1=0，故G1代表系统稳定；P2≠R2，故G2代表系统不稳定。所以滞后会使原稳定系统不稳定。 2、用MATLAB 实现Smith 预估器对一纯滞后对象的控制效果 解：选择被控对象的传递函数为（纯滞后时间为3s ，对象的时间常数为10） 1 10)(3+=-s e s G s h Simulink 系统仿真图为： 其中PID 控制参数： KP =1.88 Ki= 0.5 Kd =0 Smith 预估器中PID 控制参数： KP =1.88 Ki= 0.5 Kd =0
《工控软件及其应用》课程教学大纲 注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。 一、课程地位与课程目标 （一）课程地位 《工控软件及其应用》本课程的目的是让学生了解自动化生产及过程监控中常用的组态软件的基本应用，包括组态软件的特点、方法及主要功能实现。内容包括介绍监控组态软件及其发展、监控组态软件的图形界面及其生成系统、实时数据库、监控组态软件的I/O设备驱动、控制功能、报警功能、数据存储查询功能、报表打印、权限控制、监控组态软件的网络体系和通信功能、监控组态软件与第三方软件的通信功方式、监控组态软件的控制功能、监控组态软件应用等。 通过本门课的学习使学生掌握典型工业组态软件的基本功能、组成体系、使用方法、及其在自动系统中的应用。让学生在具备一定工具软件的基础上，掌握分析、设计、实现、解决实际工程自动控制、过程监控等相关应用问题的能力及方法。 （二）课程目标 1、了解组态软件在工业自动控制及过程监控领域的基本应用、主要特点、典型功能，掌握典型功能的实现方法；掌握分析、设计、实现相应的过程监控软件，培养学生安全生产、智能制造、过程质量监控的意识和方法。 2、了解组态软件在自动化行业的新应用、应用趋势，不同组态软件的应用特点（如力控、组态王、FIX等）. 二、课程目标达成的途径与方法 《工控软件及其应用》课程教学以课堂教学为主，结合自主学习和实验教学，针对自动控制及过程监控领域的典型问题，使学生掌握基本典型组态软件的基本应用，工业监控软件的概念及方法，培养学生运用基础知识和专业知识，分析和解决实际问题工程问题的能力和方法。
（1）课堂教学主要讲述基本概念，基本原理、和设计方法。在课堂教学中，充分引入互动环节，提高教学效果。 （2）设计验证性、设计性实验，采用实验教学方式，训练实验技能，培养理论知识的应用能力。 三、课程目标与相关毕业要求的对应关系 四、课程主要内容与基本要求 第1章工业组态软件及发展 了解工业组态软件的发展概况、工业组态软件的发展过程； 理解工业组态软件的主要特点、对工业组态软件的性能要、工业组态软件的设计思想； 掌握工业组态软件的系统构成，软件安装与启动，应用工程项目开发过程； 第2章创建一个简单工程 了解开发环境、使用组态软件的一般步骤、 理解实时数据库； 掌握创建数据库点参数、定义I/O设备、数据连接、运行 第3章变量 掌握变量类别、定义新变量。 第4章实时数据库系统 了解数据库管理器DbManager 理解数据库管理器DbManager 掌握基本参数、报警参数、数据连接、历史参数、数字I/O点、累计点、控制点、运算点、组合点、雪崩过滤点、自定义类型点； 熟练掌握在监控画面中引用数据库变量点。 第5章动画制作
机械电子工程专业软件应用能力的培养 探析 摘要：应用型本科人才培养核心是应用能力的培养，本文介绍了应用型本科 机械电子工程专业人才培养的特点，分析了机械电子工程专业人才培养现状和存 在的问题，以我校机械电子工程专业为例介绍了在能力培养方面采取的改革措施 和取得的成效。 关键词：机械电子工程；人才培养；办学现状；应用能力 1机械电子工程专业特点 1.1多学科知识融合 机械电子工程专业知识涉及了机械、电气、计算机、自动控制等学科，因此 它是一门跨学科专业。 1.2以应用为培养目标 办学定位为应用型人才培养，能够把专业知识和技术应用于社会生产实践， 培养过程与生产第一线紧密结合。 1.3以复合为基本特征 培养的专业人才具有机、电、液等多门专业知识和多项专业技能，毕业生在 从事机电系统设计、性能分析与系统集成方面具有更突出的优势。由于机械电子 工程专业具有多学科融合、人才培养具有复合性与应用型特点，学生就业好。同时，也要求学生应具有较好的学习与实践动手能力，掌握较多的专业知识和技能。 2专业知识构成
由于机械电子工程专业毕业后的主要工作从事机电一体化系统或产品设计与 制造。机电一体化系统是把机械、电子、计算机等技术有机结合在一起实现某种 功能的系统，包括机械单元、传感器与检测单元、控制单元、驱动单元、执行单元、动力单元等，其技术包括机械技术、传感器与检测技术、计算机信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、系统总体技术等。机电一体化技术直接服务 于机电一体化系统设计与制造，而专业课是学生学习机电一体化技术的有效载体，应围绕机电一体化系统设计与相关技术设置。机电一体系统涉及的技术构成了机 械电子工程专业的知识体系，围绕机电一体化技术开设的课程包括机械设计类课程、制造类课程、控制类课程、计算机类课程等。 3专业人才培养现状 3.1专业知识掌握不扎实 机电一体化系统设计需要扎实的专业知识做支撑并且能够熟练运用相关技术。专业基础知识不扎实影响学生专业知识的应用。 3.2专业知识存在短板 由于机械电子工程专业涉及的学科多，技术范围广，通常在教学中有针对性 选择专业课，而未开设的专业课则成了学生的短板。 3.3专业课内容陈旧，与实际联系不紧密 专业课内容应用性不强，先进的技术工具介绍少；实践环节少，学生动手能 力不强。 3.4专业知识融合不够 机电一体化系统创新需要把多学科的专业知识进行融合，通过知识融合、技 术创新，创造出新产品或更高质量的产品。如果专业知识融合深度不够，则影响 学生的创新能力。 3.5应用能力培养没有形成体系
应用技术学院 课程大作业说明书 课程名称: 汽车检测诊断技术（实践）课程代码: 11096 题目: 发动机控制系统故障码 的读取和清除 年级/专业/班: 2010汽车服务工程 学生姓名: 周科 学号: 018111309001 开始时间:2012 年05 月10 日完成时间:2012 年07 月10 日
1 引言（小三黑体） 1.1 问题的提出（四号黑体） 发动机控制系统故障码的读取和清除… 1.2实验目的（四号黑体） 学会根据测试结果对发动机的技术状况进行判断，并对故障进行排除
2实验设备介绍（或分析）（小三黑体） 介绍试验用仪器的主要结构、工作原理和使用方法。 2.1汽车……（四号黑体） 丰田（小四号黑体） 2.2 仪器……（四号黑体） 1.金德K100型发动机分析仪 2. 电控发动机或实验用车一台。 3实验内容 3．1故障码的读取 丰田系列轿车的故障诊断座有三种类型，见图3。丰田系列轿车都设置了使用方法基本相同的电控发动机自诊断系统，故障码是通过触发故障诊断座中的指定端子。根据“CHECKENGING”警告灯的闪烁情况来读取的。若有故障存在，“CHECKENGING”警告将不断地闪烁，循环显示所有的故障代码，每一循环依数值小的故障码在前，数值大的在后的显示顺序。丰田系列轿车的故障码为两位数。“CHECKENGING”警告灯闪亮与熄灭的时间均为0．5s．闪亮的次数代表故障码的数值，一个故障码的十位与个位之间有1．5 s的熄灭间隔，两个故障码之间有2．5s的熄灭间隔，每一循环重复显示之间有4．0‘s的熄灭间隔。例如存在24和3l两个故障码的输出波形图，见图4。
《机电一体化系统综合实训》课程教学大纲 (2011年2月25日) 第一部分课程的性质、目的与任务（黑粗体小四号字） 一、选课对象 专科机电一体化专业 二、课程的性质、目的与任务 本课程是专业实践性基础课。 过本课程的理论教学，使学生建立机电产品的一体化设计思想，把所学的机械技术、动力驱动技术、传感检测技术、计算机控制技术等知识有机地结合起来，对机电一体化产品进行分析。通过本课程的实践教学，加深机电一体化技术在工业各领域应用的感性认识，开阔视野，了解相关设备及技术资料，提高分析问题和解决实际问题的能力。 三、先修后续课程 先修课程有：机械技术基础、电工学、可编程序控制及应用、传感器原理与应用、液压与气动技术、电气传动技术及应用等。 后续课程：毕业大作业 第二部分教学内容与要求 一、理论教学 1．通过机电一体化基本概念的学习，理解机电一体化系统中六个结构要素在系统中的作用和它们之间的相互关系，初步建立机电产品的系统化设计思想。 2．熟悉机电一体化产品的设计方法和工程路线，能够针对具体的机电一体化产品确定开发工程路线，如机器人、洗衣机等。 3．了解机电一体化系统中的常用传动机构，常用动力驱动装置，常用计算机控制系统和常用传感器的种类和特点。 4．了解典型机电一体化产品的构成、特点和设计方法，如数控机床、机器人、全自动洗衣机、打印机等。 二、实践教学 1．数控机床操作实训。 了解数控机床及机电设备的结构、组成及工作原理；了解典型零件的加工过程与工艺要求；了解控制系统原理和数控编程方法；结合图纸、资料，熟悉设备的结构；深入分析典型零件的工艺过程，做好记录，为撰写实习报告收集资料。 2．典型工厂生产车间现场学习。 安排学生参观生产车间的机电一体化设备，如较先进的生产线，自动线，装配线等。要求实习工厂应具有中、大型规模和现代化的技术水平，拥有较多类型的机电一体化设备，生产技术较先进。工厂的实习培训部门有一定的接纳能力和培训经验，安排工程技术人员进行讲解。学生带着问题到车间生产一线，了解生产中的设备、工艺等。通过观察、记录、查阅资料、现场请教等，解决相关问题。 3．工业展览会、产品展示厅参观学习。 三、考核要求 学生要明确综合实训任务，提高对机电一体化系统综合实训的认识，做好思想准备，收
《计算机过程控制技术》课程教学大纲 课程代码：030232014 课程英文名称: Computer process con trol 课程总学时：40讲课：32 实验：8上机：0 适用专业：测控技术与仪器 大纲编写（修订）时间：2010.7 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 本课程是自动控制理论通过计算机技术应用在工业自动化生产过程中的一门专业技术课程，是应用在许多高级过程控制系统的必要知识。要求学生掌握计算机控制技术和控制方法，实现工业生产控制的及时性、准确性和稳定性。同时本课程还承担着素质教育和工程教育的基本职责。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 掌握工业过程控制系统的基础知识，包括工业控制系统的原理构成，各种控制算法的原理与选择原则，包括现代控制与智能控制的相关理论。了解控制对象的特性，以及对简单控制系统和复杂控制系统的设计及应用环境。本课程的理论性和实践性都很强。讲授中要强调理论知识的理解，使学生具有较强的程序分析、设计和实现计算机控制的能力。 （三）实施说明 大纲所写内容不一定全部在课堂讲授，可在以硬件为主的基础上，详略不同的介绍。素质教 育应贯穿于每一门课程的教学过程，站在培养新时代人才的整体高度上，看待本课程应承担的职责。讲授内容要分清每一部分在课程整体中所处的地位。对课程各环节应实施统一调配，增强教学的效果。 本课程内容比较丰富，其重点讲授部分是第二、三、四、六章。其余内容可根据时间安排分别进行选学。 （四）对先修课的要求 《自动控制原理》、《微机原理与程序设计》、《模拟电子技术基础》、《计算机运用基础（I）（n）》、《单片机原理与接口技术》 （五）对习题课、实验环节的要求 作为课堂教学的补充，习题的主要目标就是要达到对所学知识利用计算机技术完成各种控制方案的设计与实施，所以要求学生必须独立完成。实验环节是对各种控制方案验证，所以要具有独立性和系统性。 （六）课程考核方式 1.考核方式：考查。 2.考核目标：在考核学生对计算机过程控制系统构成的基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考查学生对计算机过程控制系统的基本控制算法的分析、设计和计算等能力。 3.成绩构成：实验（10%）、平时考核（小测验、提问等，占20%）和期末大作业成绩（70%）的总和。 （七）主要参考书目： 《计算机过程控制系统》，刘宝坤，北京机械工业出版社 《过程计算机控制》，王锦标、方崇智，清华大学出版社 《计算机过程控制技术》，潘日芳，北京化学工业出版社 《微型计算机控制技术》，谢剑英，北京国防工业出版社
传感器原理及应用课程教学大纲 课程编码：AL042400 课程性质：专业核心课程 适用专业：电子信息工程 学时学分：40学时2.5学分 所需先修课：大学物理、电路原理、模拟电子技术 编写单位：机电工程学院 一、课程说明 1.课程简介 本课程是电子信息工程专业的一门专业核心课程，通过本课程的学习，使学生掌握测量及误差的有关知识，各种传感器的原理、结构和应用。该课程的先修课是“大学物理”、“电路原理”、“模拟电子技术”等。本课程为学习“计算机控制技术”后续课程及专业课程综合实习及毕业设计等实践教学打下基础。 2.教学目标要求 本课程以各类传感器为研究对象，学完本课程应达到以下基本要求： （1）掌握各类传感器的基本理论和工作原理、主要性能及其应用。 （2）能够根据被测参量合理选择传感器。 （3）掌握常用传感器的工程设计方法和实验研究方法。 （4）了解传感器的发展动向。 （5）掌握传感器原理的基础上解决工程检测中的具体问题。 3.教学重点难点 （1）误差理论与测量数据的处理； （2）测试系统的静态特性、动态特性； （3）电阻应变式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、光电式传感器、热电式传感器的原理及应用； （4）数字传感器的原理及应用； （5）工程中应用的新型传感器。 4.学时分配表
5.主要教法、学法 本课程以课堂讲授为主、自学为辅的方式开展教学，着重对学生的分析问题能力、理论综合能力以及实验研究能力等方面的培养。 研发并采用多媒体教学方式。 6.考核方式及标准 （1）考核目的： 考核学生对测量和误差的基本知识、各类传感器的原理及应用的理解和掌握程度，促进学生提高分析和解决实际问题的能力。 （2）考核形式： 本课程为考查课，考核方法为大作业，考核教学大纲规定的应知应会的内容，考核学生对本课程的基本知识、基本理论等重点内容的理解和掌握程度。 课程期末成绩构成：大作业成绩占60%，平时成绩（包括考勤、作业、讨论等）占40%。 （3）考核内容： 测试的基础知识，各类传感器的工作原理、测量电路和应用。 （4）考核题型： 填空，选择，判断、计算。 （5）成绩评定： 期末成绩占总成绩的60%，其他（包括考勤、作业、讨论等）成绩占总成绩的40%。 二、各部分教学纲要 第一部分工程测试基础和传感器技术概述（10学时）教学目标 通过该部分内容的学习，了解测试的基本概念、测量误差的分类、测量不确定度的概念和标定；学会对测量数据的处理；了解测试系统的静态特性和动态特性；熟悉传感器技术的基本概念；了解常见的几种弹性敏感元件的基本特性和材料、结构型式。
机械设计制造及其自动化专业(本科）教学课程设置 一、培养目标及规格 本专业培养社会主义建设需要的，德、智、体全面发展的,具有从事机电一体化产品和系统的运行、维护、设计、制造及开发基本能力的高级应用型专门人才。 学生通过必须的理论课程及实践教学环节的学习，获得工程师的基本训练，毕业生达到本科基本要求。 在政治思想道德方面:热爱祖国，拥护党的基本路线,具有全心全意为人民服务的精神。遵纪守法，有良好的社会公德和职业道德. 在业务知识和能力方面： 1掌握机械设计制造的基本知识和基本技能； 2掌握传感测试技术、执行与驱动技术，计算机控制技术等控制工程的基础理论、基本知识和基本技能； 3初步具有机电一体化产品和系统的设计、制造、使用、维护和研究开发的综合能力; 4具有机电产品制造工程的技术经济分析与生产组织管理的基本能力； 5具有一定的外语水平,能够阅读本专业外文资料。 在身体素质方面：身体健康、能精力充沛地工作。 二、专业方向 专业方向：机电一体化系统 机械制造过程自动化 智能控制 三、课程设置与教学管理
1教学计划中设必修课、限选课、选修课和综合实践环节。必修课由中央电大统一开设，执行统一教学大纲、统一教材、统一考试、统一评分标准。 2限选课由中央电大统一课程名称，执行统一的教学大纲（或教学要求),并推荐教材. 3为了保证培养目标的要求，建议本专业在本教学计划提供的选修课模块中按专业方向选择选修课，中央电大提供教学要求、教材等服务。地方电大亦可根据培养目标及当地的需要自开选修课,但实施性教学计划需报中央电大审批。自开课程的教材、教学管理及考试由地方电大负责。 4有实验和作业的课程，办学单位必须按要求组织完成.凡未完成实验或实验不及格者，不能取得该门课程的学分。中央电大将对课程的实验(含大作业）及平时作业进行必要的抽查,以确保教学质量. 5综合实践环节由地方电大根据中央电大制定的教学大纲(要求）组织实施。本专业学生必须参加毕业实习（2周），并完成附件二所规定的其他实践性教学环节的学分。中央电大将对实践性教学环节（包括实验、综合实践环节）进行必要的检查，以确保教学质量。综合实践环节不得免修。 6本专业安排毕业设计 8～10周，目的在于培养学生综合运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力，题目和方式可以多样化,选题要符合教学要求，并尽量选择与实际任务相联系的题目。中央电大将对毕业设计答辩情况和毕业设计说明书进行抽查。 四、修业年限与毕业 实行学分制，学生注册后 8年内取得的学分均为有效. 中央电大按三年业余学习安排教学计划。 本专业最低毕业总学分为 71学分。学生通过学习取得规定的毕业总学分,思想品德经鉴定符合要求，即准予毕业,并颁发国家承认的高等教育本科学历毕业证书。 五、教学计划进程表(附后）
统设必修课程： 1．计算机数学基础 本课程4学分，课内学时72，开设一学期。 课程的主要内容：线性代数、概率基础、数理统计基础等。 2．计算机电路基础(1) 本课程4学分，课内学时72，其中实验18学时，开设一学期。 本课程是计算机应用专业的专业基础课。主要内容包括：电路基本概念（电路与电路模型、电路基本物理量、电路基本元件、基尔霍夫定律、简单的电阻电路），半导体基本器件；开关理论基础，门电路，组合逻辑电路与时序逻辑电路，可编程逻辑器件（随机读写存贮器、只读存贮器、可编程逻辑阵列、通用逻辑阵列、现场可编程门阵列、在系统（ISP）编程技术），数字系统的组成。 本课程后续课程：计算机电路基础(2)等。 3．计算机电路基础(2) 本课程4学分，课内学时72，其中实验14学时，开设一学期。 本课程是计算机应用专业计算机控制方向的一门必修课。主要内容包括：模拟电路基本概念，运算放大器的原理及应用，功率放大及稳压电路；测试技术概述，机电系统运动参数（位移、速度、加速度、力、力矩、应变及应力等）的测试，过程系统参数（压力、温度、流量等），测试数据处理。 本课程先修课程：计算机电路基础(1)等。 本课程后续课程：微机接口技术、计算机控制技术等。 4．C++语言程序设计 本课程5学分，90学时，开设一学期。 C++语言程序设计是计算机应用专业的专业基础课。该课程的主要内容：算术、逻辑、比较、位、条件、逗号、赋值、输入、输出等运算符和表达式，分支和循环控制结构，模块化程序设计（函数定义、函数调用、函数重载、库函数、变量作用域和存贮类），数据类型（整型、实型、字符型、枚举、数组、结构、指针、类等），动态存储空间的分配与释放，C++操作环境、编译预处理、文件链接和工程文件的使用，类与对象的概念，操作符重载与函数模板，C++标准输入输出流、文件流和串流，等等。 本课程先修课程：计算机入门及操作技能训练（在集中实践环节中）、计算机组成原理与汇编语言等。 5. 计算机组成原理与汇编语言 本课程5学分，课内学时90，开设一学期。 本课程是计算机应用专业的专业基础课。主要内容包括：计算机系统概述，计算机中数据的表示，运算方法和运算器，指令系统，控制器，存贮器组织，输入输出系统；汇编语言，汇编语言基本程序设计，程序设计举例（输入输出程序设计、中断程序设计、系统调用及程序设计）。 本课程先修课程：计算机电路基础(1)等。