赵贤林11自动化《计算机控制技术》教学日历

课程概要3教学日历3.1 课程课时的组织安排“计算机控制系统”课程总学时为64学时，其中理论教学44学时，实验教学20学时。

“计算机控制系统”课程理论教学学时分配如图1所示。

图1 “计算机控制系统”课程理论教学学时分配（1）“计算机控制系统导学与概述”模块（2学时）本模块共计2学时。

通过本模块的学习，使学生明确本门课程的研究内容和讲授思路，了解计算机控制系统的基本概念、基本结构、性能指标、发展历程和基本类型。

本模块注重本课程的研究内容、讲授思路和“计算机控制系统”的基本概念、主要特点、性能指标。

包括2个教学单元：教学单元1—计算机控制系统课程导学（1学时）教学单元2—计算机控制系统概述（1学时）（2）“信号转换与z变换”模块（8学时）本模块共计8学时。

通过本模块的学习，使学生理解计算机控制系统是一个模拟和数字混合系统的真正含义；掌握信号变换原理及香农采样定理的意义；理解和掌握z变换和z反变换的定义、方法及基本定理。

本模块注重经典问题深入细致的分析和学生的数学分析表述能力。

包括3个教学单元：教学单元1—模块导学（1学时）教学单元2—信号转换分析（4学时）教学单元3—z变换与z反变换（3学时）（3）“计算机控制系统的数学描述与性能分析”模块（10学时）本模块共计10学时。

通过本模块的学习，使学生重点理解脉冲传递函数的定义；稳定性的充要条件；s平面与z平面的映射关系（多对一）；劳斯判据和朱利判据的区别和联系。

三种典型输入的稳态误差系数，系统类型与稳态误差的关系；z平面极点分布与暂态响应的关系等。

本模块注重经典问题深入细致的分析和学生的数学分析表述能力。

包括4个教学单元：教学单元1-模块导学（1学时）教学单元2-脉冲传递函数模型的建立（3学时）教学单元3-计算机控制系统的稳定性分析（3学时）教学单元4-计算机控制系统稳态与暂态性能指标分析（3学时）（4）“数字控制器的模拟化设计方法”模块（18学时）本模块共计18学时，其中理论教学8学时，实验教学10学时。

《计算机控制技术》教学大纲课程编码：241541 课程英文名称:Computer Control Technology学时数：32 学分：2适用专业：自动化教学大纲说明一、课程的性质、教学目的与任务课程性质：本课程是自动化专业的一门必修课。

主要任务：1．了解计算机控制系统的组成及应用领域；2．熟悉计算机控制系统输入输出通道的工作；3．初步掌握数字PID的算法和改进措施；4．初步掌握数字调节器直接设计方法。

二、课程教学的基本要求本课程主要教学环节包括理论学习和实验，其中理论学习采用电子教案与板书相结合的方式进行，并根据讲课内容相应地布置作业。

通过本课程的学习，使学生掌握计算机控制技术方面的基本理论与应用技术，力求做到原理、技术与应用并重，理论与实践相结合，培养学生将理论应用到实际的能力。

三、本课程与相关课程的关系本课程先修课程为《微机原理与接口技术》、《自动控制原理》等课程。

四、新大纲的改革说明从本门课的重要性出发，根据培养计划由考查课变成了考试课。

教学大纲一、理论教学部分第一章计算机控制系统概论主要内容：计算机控制的一般概念和计算机控制系统的组成、分类。

重点：计算机控制系统的组成。

教学目标：了解计算机控制系统的组成及分类。

第二章接口技术与输入输出通道主要内容：计算机控制系统模拟输入通道、数字输入通道、模拟输出通道和数字输出通道的组成。

重点：计算机控制系统多模拟量输入通道的组成。

教学目标：了解计算机控制系统的输入输出通道。

第三章数字处理技术主要内容：测量数据预处理（系统误差的自动校准；数据极性的预处理；数据字长的预处理），数字滤波方法（平均值滤波；中值滤波；限幅滤波和惯性滤波），标度变换算法（线性式变换、非线性式变换和多项式变换）。

重点：数字滤波方法。

教学目标：了解几种常见的数字处理技术。

第四章抗干扰技术主要内容：干扰的来源和传播方式，计算机控制系统的抗干扰措施（硬件和软件抗干扰措施）。

重点：串模干扰的抑制、共模干扰的抑制。

计算机控制技术课程教学大纲Techno1ogyofMicrocomputercontro1学时数：40其中：实验学时：0课外学时：0学分数：2.5适用专业：电气工程与自动化专业或其它相关专业一、课程的性质、目的和任务本课程是自动化类各专业的“主干专业课程”，属工程技术类课程。

通过本课程的学习，使学生了解和掌握以微型机为核心组成的控制系统的硬件、软件基础知识，以及基本的应用技术。

并具备独立设计计算机控制系统的能力，为今后从事工业自动化方面的工作打下一个基础。

二、课程教学的基本要求（一）熟练掌握计算机控制系统的组成与接口技术；（二）掌握和理解计算机控制系统的常用控制算法；（H）熟练掌握计算机控制系统的设计方法和实现过程；（四）了解计算机控制技术的发展趋势及前沿课题。

三、课程的教学内容、重点和难点第一章微型计算机控制系统概述（4学时）基本内容：计算机控制系统的概念、组成，计算机控制系统的分类以及发展。

基本要求：1、熟悉微机控制系统的组成（硬件结构和软件组成）。

2、了解微机控制技术的发展趋势。

重点：计算机控制系统的发展概况。

难点：计算机控制系统的分类。

第二章计算机控制系统的过程通道接口技术（6学时）基本内容：数字量输入、输出通道的设计，模拟量输入通道的设计，模拟量输出通道的设计。

基本要求：1、掌握模拟量输入、输出通道的设计。

2、掌握数字量输入、输出通道的设计。

3、了解过程通道的结构形式。

能够根据控制系统要求选择输入输出通道中所用到的各种器件，掌握工作原理和使用方法。

能正确地绘制出系统的硬件电路原理图。

重点：采样/保持器、D/A转换器、A/D转换器接口设计难点：采样定理与数据采集第三章人机交互接口技术（4学时）基本内容：人机交互输入接口技术，人机交互输出接口技术。

基本要求：1、掌握常用键盘和常用1ED显示器的工作原理及接口设计方法。

2、能够根据控制系统要求正确的设计出键盘和显示器的接口电路，以及接口程序设计。

《计算机控制技术》课程教学大纲课程代码：ABJD(M16课程中文名称:计算机控制技术课程英文名称：ComputerContro1Techno1ogy课程性质：必修课程学分数：2学分课程学时数：32学时授课对象：自动化专业本课程的前导课程：数字电子技术、模拟电子技术、电力电子技术、自动控制原理等一、课程简介该课程是自动化专业一门重要的专业必修课。

它的目的是使学生通过本课程的学习，获得计算机控制系统的组成、原理、设计等基础知识和基本应用技术。

学习掌握计算机控制系统软硬件设计的基本方法与原则。

通过本课程的学习，使学生具有计算机控制系统硬件设计、应用软件编程与系统调试的基本能力。

二、教学基本内容和要求1 .绪论课程教学内容：计算机控制技术一般概念，计算机控制系统的组成和分类，计算机控制系统的发展概况和趋势。

课程的重点、难点：计算机控制系统工作原理、组成和分类。

课程教学要求：了解计算机控制技术一般概念、计算机控制系统的发展概况和趋势。

理解计算机控制系统控制过程。

掌握计算机控制系统组成结构和分类。

2 .输入输出过程通道与接口技术课程教学内容：模拟量输入输出通道，数字量输入输出通道，人机接口技术，电机控制接口技术。

课程的重点、难点：D/A、A/D转换器接口技术和模板标准化设计，数字量输入输出通道，键盘接口技术，7段显示器接口技术，直流电机和步进电机接口技术。

课程教学要求：了解模拟量输入输出通道、数字量输入输出通道的结构形式组成。

理解D/A、A/D转换的工作原理，人机接口电路工作原理，电机接口电路工作原理等。

掌握模拟量输入输出通道设计技术，数字量输入输出通道设计技术，键盘接口技术，7段显示器接口技术，直流电机和步进电机接口技术。

3 .计算机控制基础理论课程教学内容：计算机控制系统的信号变换理论，计算机控制系统的数学描述，连续系统的离散化方法及特点。

课程的重点、难点：计算机控制系统的信号变换理论，Z变换与反Z变换的定义，连续系统的离散化方法，差分方程的求解。

《计算机控制技术课程设计》课程教学大纲课程编号：sk079211课程名称：计算机控制技术英文名称:Computer Control Technology课程类型：实践教学课程要求：必修学时/学分：2周/2适用专业：自动化一、课程性质与任务单计算机控制技术课程设计是自动化专业本科生的必修实践教学课程。

通过本课程的学习，使学生对单片机控制系统的整体结构及配置有全面的了解，同时在软件编程、排错调试、相关仪器和设备的使用技能等方面得到全面的锻炼和提高，掌握单片机应用系统中各主要环节的设计与调试方法；通过一个应用课题，获得单片机控制系统设计的基本技能，培养解决工业控制、工业检测等领域具体应用问题的能力；锻炼学生的实际动手能力和创新能力，为今后独立进行单片机应用系统的开发设计打下一定的基础。

二、课程与其他课程的联系先修课程：《单片机原理及应用》、《C语言程序设计》后续课程：专业课及生产实习三、课程教学目标1.本课程设计注重夯实基础理论知识，强调培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。

2.系统讲解本课程设计中的基本理论和知识，并对本专业的前沿发展现状和趋势在课堂教学过程中适时补充，使学生对本专业技术发展趋势有比较清晰的了解；3.注重培养学生的分析问题能力、理解综合能力以及设计和实验研究能力，要求学生能够深刻理解本专业基本概念，掌握工程设计的基本原则和规范要求；4.鼓励学生围绕课程设计内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从而提高学生快速获取新知识和新信息的能力，以便适应技术和应用的发展，具备终身学习的能力；5.培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯，鼓励学生对同一问题提出多种解决方案、选择不同计算方法，以及对计算进行简化和举一反三，培养学生用批判的眼光看问题，观察提炼，勇于创新，锻炼自己的研究创新能力。

6.在课程设计过程中布置分组讨论，培养学生的团队合作能力，以及清晰表达自己观点的能力。

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。