030251008-测控系统综合课程设计-陈亮

测控技术综合课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握测控技术的基本原理和应用方法，具备一定的实际操作能力。

具体来说，知识目标包括：了解测控技术的基本概念、原理和特点；掌握测控系统的组成和功能；熟悉各种测控技术和方法的应用。

技能目标包括：能够运用所学知识分析和解决测控技术问题；具备一定的实验操作能力和数据分析能力。

情感态度价值观目标包括：培养学生对测控技术的兴趣和热情，提高学生的人文素养和社会责任感。

二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括测控技术的基本概念、原理和特点，测控系统的组成和功能，以及各种测控技术和方法的应用。

具体安排如下：1.第一章：测控技术概述，介绍测控技术的基本概念、原理和特点，让学生对测控技术有一个整体的认识。

2.第二章：测控系统的组成与功能，讲解测控系统的各个组成部分及其功能，帮助学生理解测控系统的运作机制。

3.第三章：信号处理技术，介绍信号处理的基本方法和应用，培养学生运用信号处理技术解决实际问题的能力。

4.第四章：数据采集与处理，讲解数据采集的方法和数据处理的技术，提高学生的实验操作能力和数据分析能力。

5.第五章：测控技术在工程中的应用，介绍测控技术在各个领域的应用案例，拓宽学生的视野。

三、教学方法为了实现课程目标，我们将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握测控技术的基本概念、原理和特点，以及测控系统的组成和功能。

2.讨论法：学生进行小组讨论，引导学生运用所学知识分析和解决实际问题，提高学生的思考和表达能力。

3.案例分析法：通过分析测控技术在工程中的应用案例，让学生了解测控技术的应用场景和效果，拓宽学生的视野。

4.实验法：安排学生进行实验操作，培养学生的动手能力和实验技能，使学生能够将理论知识运用到实际中。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用国内权威出版的《测控技术》教材，作为学生学习的主要参考资料。

测控系统技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握测控系统技术的基本原理、方法和应用，培养学生的实际操作能力和创新意识。

通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.知识目标：（1）理解测控系统的基本概念、组成和分类；（2）掌握测控系统的硬件和软件设计方法；（3）熟悉信号处理、数据采集和控制算法等方面的知识。

2.技能目标：（1）能够运用测控系统技术解决实际工程问题；（2）具备测控系统硬件选型、软件设计和系统调试的能力；（3）熟练使用相关仪器仪表和编程软件。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的团队合作精神和责任意识；（2）激发学生对测控系统技术的兴趣，培养创新思维；（3）使学生认识到测控系统技术在现代社会中的重要性和应用价值。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.测控系统概述：介绍测控系统的定义、组成、分类和应用领域；2.测控系统硬件：讲解传感器、信号处理电路、执行器等硬件组件的选择和设计；3.测控系统软件：涵盖控制算法、数据采集、人机界面等方面的内容；4.测控系统实例分析：分析实际工程中的测控系统案例，让学生学以致用；5.实验操作：进行测控系统实验，培养学生动手能力和实际操作技能。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：系统地传授测控系统的基本原理和知识；2.讨论法：学生针对实际案例进行讨论，培养解决问题的能力；3.案例分析法：分析典型测控系统实例，帮助学生更好地理解理论知识；4.实验法：让学生亲自动手进行实验，提高实际操作能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统性的学习资料；2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高课堂教学效果；4.实验设备：配置完善的实验设备，确保学生能够进行实际操作。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采取以下评估方式：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等方式，评估学生的学习态度和积极性；2.作业：布置适量的作业，检查学生对知识点的掌握程度和应用能力；3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和问题解决能力；4.考试：设置期中和期末考试，全面测试学生的知识水平和应用能力。

《网络化测控系统》课程教学大纲课程代码：030241004课程英文名称：Basis for the Design of Embedded Instrumentation课程总学时：48 讲课：38 实验：10 上机：0适用专业：测控技术与仪器大纲编写（修订）时间：2011.9一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是测控技术与仪器专业的主要专业课，主要任务是使学生掌握测控系统的网络化结构和设计方法，并具有一定的应用能力。

通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1．树立正确的设计思想，了解网络化测控系统所能应用的领域；2．掌握网络化测控系统原理的基本设计原理、方法；3．具有一定的组态软件编写能力，能够掌握常用工控软件和系统的设计方法；（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握网络化测控系统的组成结构。

2.基本理论和方法：掌握常用工业控制现场总线、DCS的主要特点和应用范围、工业以太网的组成、工业无线网络的组成、组态软件的开发以及网络化测控系统设计的能力。

3.基本技能:掌握组态软件的开发、Dynamic C设计等（三）实施说明在课堂教学环节中,要突出重点并及时补充相关计算机发展的新知识,特别注意在授课过程中结合计算机在测控系统中的应用进行讲解,通过实验环节强化学生对知识的掌握和应用能力的培养.1．教学方法：课堂讲授中要重点对动画设计制作基本概念、软件平台使用方法进行讲解；采用启发式教学，引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；对于基本概念基本原理不要求死记硬背，要在学生理解的基础上，培养学生独立设计开发动画的能力，重点是掌握软件开发平台的使用技巧，并能结合专业特点进行动画开发。

2．教学手段：本课程属于专业选修课，在教学中采用电子教案、PPT课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。

3．计算机辅助设计：要求学生能够应用组态王软件平台完成程序设计。

测控技术综合课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握测控技术的基本原理，理解传感器的工作机制和信号处理方法；2. 使学生了解测控系统的组成和设计原则，掌握相关仪器的使用方法；3. 帮助学生了解测控技术在现实生活中的应用，提高学生对科学技术发展的认识。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行测控系统设计和分析的能力；2. 提高学生实际操作测控设备、调试系统的技能；3. 培养学生运用计算机软件进行数据采集、处理和分析的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学、追求真理的精神，增强学生对测控技术学科的兴趣；2. 培养学生的团队协作意识，提高学生在团队中沟通、协作的能力；3. 培养学生严谨、务实的学习态度，养成勤奋刻苦、不断探索的良好习惯。

课程性质：本课程为综合实践课程，旨在通过理论与实践相结合的方式，使学生掌握测控技术的基本知识和技能，培养学生的实际操作能力。

学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，对测控技术有一定了解，但实际操作能力较弱。

教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力，充分调动学生的主观能动性，引导学生主动探索、积极思考，培养具备创新精神和实践能力的测控技术人才。

通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际问题的解决，提高学生的综合素质。

二、教学内容1. 测控技术基本原理：包括传感器的工作原理、信号处理方法、数据采集与传输等；教材章节：第一章 测控技术概述，第二节 传感器与信号处理2. 测控系统组成与设计原则：介绍测控系统的基本组成、设计原则及各部分功能；教材章节：第二章 测控系统组成与设计，第一节 测控系统概述3. 常用测控设备与仪器：学习各类测控设备、仪器的使用方法及注意事项；教材章节：第三章 常用测控设备与仪器，第一、二节4. 测控技术在生活中的应用：分析实际案例，了解测控技术在日常生活、工业生产等方面的应用；教材章节：第四章 测控技术的应用，第一节 日常生活中的测控技术5. 测控系统实践操作：结合实验室设备，进行实际操作，锻炼学生动手能力；教材章节：第五章 测控系统实践操作，第一、二节6. 数据处理与分析：学习运用计算机软件进行数据采集、处理和分析的方法；教材章节：第六章 数据处理与分析，第一节 数据采集与处理7. 课程设计：以小组为单位，设计一个简单的测控系统，培养学生团队协作能力和创新精神；教材章节：第七章 课程设计，第一节 课程设计要求与方法教学内容安排与进度：本课程共计16课时，具体安排如下：1-4课时：测控技术基本原理与系统组成；5-8课时：常用测控设备与仪器；9-12课时：测控技术应用与实践操作；13-16课时：数据处理与分析、课程设计。

《测控系统综合课程设计》教学大纲课程编码： 060251008 学时/学分：2周/4学分一、大纲使用说明本大纲根据测控技术与仪器专业2017版教学计划制定（一）适用专业：测控技术与仪器专业（二）课程设计性质：必修课（三）主要先修课程和后续课程：1、先修课程：matlab、计算机过程控制技术、网络化测控系统、微机原理及应用、过程控制系统与仪表。

2、后续课程：毕业设计（四）适用教学计划版本：2017版教学计划二、课程设计目的及基本要求1．进一步培养学生网络化设计的思想，加深对网络化测控系统要素和控制结构的理解。

2．针对网络化测控系统的重点和难点内容进行训练，培养学生独立完成有一定工作量的程序设计任务和系统设计任务。

3．培养学生掌握组态王等编程语言的编程技巧及上机调试程序的方法。

4．培养学生掌握控制系统中的PID算法。

5、培养学生团队合作意识和较强的人际交往能力。

课程设计一人一题，4人为一组的方式进行，分工与任务要求明确，设计题目结合现有的实验设备，着重锻炼学生的应用能力和动手能力，通过系统装置联机调试，最后完成课程设计报告。

三、课程设计内容及安排1、课程设计内容本次课程设计利用组态和VB软件进行温度控制系统软件设计，可采用调压控制或占空比控制两种方式，结合P、PI、PD、PID控制算法，共为学生提供多个题目选择，4名同学为1组结合现有的实验设备,自拟课设题目（需经老师核准），根据自己设计题目要求，分析系统的特点和系统特性，在实验室依据设计方案进行系统硬件电路连接，通过不同的软件编程及控制方式，可实现无线平台、监控计算机和实验对象的联机运行及控制，达到预期对温度的控制目的。

每组大题目可参考如下。

题目1：基于VB的调压PI温度控制系统设计内容：基于无线通信实验平台、电加热炉等硬件，电炉被控对象的加热采用调压控制模式，利用VB编程语言及控制算法实现此系统的方案、界面、数据采集和温度控制等的设计。

题目2：基于VB的占空比PD温度控制系统设计设计内容：基于无线通信实验平台、电加热炉等硬件，电炉被控对象的加热采用占空比控制模式，利用VB编程语言及控制算法实现此系统的方案、界面、数据采集和温度控制等的设计。

测控系统课程设计报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握测控系统的基本原理、方法和应用，具备分析和解决实际问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：（1）理解测控系统的组成、工作原理和分类；（2）掌握测控系统中信号的采样与量化、误差分析、数据处理等基本方法；（3）熟悉常见测控设备及其应用场景；（4）了解测控技术的发展趋势和前沿领域。

2.技能目标：（1）能够运用所学知识分析实际测控问题；（2）具备使用测控设备进行数据采集、处理和分析的能力；（3）能够设计简单的测控系统，并进行调试和优化。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的创新意识和团队合作精神；（2）增强学生对测控技术的兴趣和责任感；（3）引导学生关注测控技术在国家战略和民生中的应用，提高国家意识和社会责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.测控系统的组成与分类：介绍测控系统的的基本组成部分，如传感器、信号处理电路、执行器等，以及不同类型的测控系统及其应用场景。

2.信号的采样与量化：讲解信号采样、量化原理，分析采样频率、量化位数对信号质量的影响。

3.误差分析与数据处理：介绍测控系统中的主要误差来源，分析误差的性质和影响，探讨数据处理方法，如插值、滤波等。

4.常见测控设备及其应用：介绍常见的测控设备，如传感器、执行器、控制器等，分析其在实际应用中的工作原理和性能。

5.测控系统的设计与实践：讲解测控系统的设计方法，包括硬件选型、软件开发等，结合实际案例进行分析。

6.测控技术的发展趋势：介绍测控技术的发展动态和前沿领域，如物联网、大数据、智能制造等。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程采用多种教学方法相结合，包括：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握测控系统的基本原理和方法。

2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解测控系统在工程中的应用和设计方法。

3.实验法：学生进行实验，培养学生的动手能力和实践技能。

4.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，提高学生的思维能力和创新能力。

测控系统综合设计题目基于组态的A3000流量监控系统设计专业自动化（计算机测控） ________ 学生姓名_________________ 马健________________ 班级________________ B自动化093 __________学号____________ 0910603314 __________完成日期______________ 2012.12.19 __________盐城工学院电气学院内容提要本设计对多种器件进行了综合运用，运用了测控和仪器仪表，智能仪器、总线仪器和虚拟仪器等仪器，都无一例外地利用计算机的软件和硬件优势，从而既增加了测量功能，又提高了技术性能，使设计达到可以基于组态的A300C使用变频器进行流量监控系统的设计。

结合了A300（现场系统、智能仪表控制系统等硬件和组态控制软件技术完成此测控系统综合设计。

A3000高级过程控制实验系统独创现场系统概念，而不是对象系统。

现场系统包括了实验对象单元、供电系统、传感器、执行器（包括电动调节阀、变频器及调压器）、以及半模拟屏，从而组成了一个只需接受外部标准控制信号的完整、独立的现场环境。

现场系统包括三个水箱，一个大储水箱，一个锅炉，一个工业用板式换热器，两个水泵，大功率加热管，滞后时间可以调整的滞后系统，一个硬件联锁保护系统。

传感器和执行器系统包括5个温度、3个液位、1个压力，1个电磁流量计，1个涡轮流量计，1个电动调节阀，两个电磁阀，2个液位开关。

随着微电子技术的不断发展，集成了CPU存储器、定时器/计数器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器甚至A/D、D/A转换器等电路在一块芯片上的超大规模集成电路芯片（即单片机）出现了。

以单片机为主体，将计算机技术与测量控制技术结合在一起，又组成了所谓的“智能化测量控制系统”，也就是智能仪器。

智能仪器的出现，极大地扩充了传统仪器的应用范围。

智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势，迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用“组态”的概念是伴随着集散型控制系统（Distributed Co ntrolSystem简称DCS的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。

《测控系统课程设计》课程设计报告题目：测控系统课程设计专业：班级：学号：姓名：指导教师：2012年 1 月12 日一、设计目的：测控系统课程讲述的原理、技术仅靠教学是无法完全掌握和理解的，故必须通过具体的实际动手设计才能获得比较直观和深刻的理解。

物体的许多物理现象和化学性质都与温度有关，温度是工农业生产、科学实验研究以及日常生活中需要普遍进行测量和控制的一个非常重要的物理量。

二、设计内容：测控系统课程设计是集光、机、电、算一体化的课程设计。

本次课程设计该系统通过温度传感器传输信号，该设定温度信号要求在25~55℃之间。

系统要求用户输入一个恒定温度值。

当实际温度接近恒定温度时，控制器进行P调节、PI调节、PID调节或模糊调节、神经网络调节、遗传算法调节、蚁群算法调节等，调节器控制固态继电器的占空比，继电器再控制电加热器的电流。

当温差越大，则固态继电器占空比越高；频率越慢，则温度越低。

系统要求至少具备以下模块：1、温度测量模块（如：热电阻，PT100、PT50，热电偶K）；2、PID调节模块(如：PLC模块，单片机测控模块，模拟PID模块，仪表调节模块)；3、电加热器模块；4、水箱模块（如：上水箱，下水箱等）；5、显示控制组态模块；三、设计要求：熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理；研究系统分别用P、PI调节器时的阶跃响应、抗扰动作用，参数变换对系统性能的影响。

了解单片机编程控制器的模拟量输入/输出控制功能。

通过对复合加热水箱温度PID调节组态的使用，了解单片机编程及力控软件的组态方法。

熟悉用力控软件建立监控系统的整个过程；掌握力控软件提供的一些基本功能，如基本画面图素的绘制、图库元素的调用、动画连接的使用、程序命令语言的使用与输入；学会用力控软件编制数字P、PI、PID算法，能够调节积分时间常数、微分时间常数、比例系数，以得到满意的控制效果。

四、设计主要仪器设备：计算机、组态软件、单片机、温度传感器检测变送模块、交流变频控制器、电机、水泵、上下水箱、PID调节器、AUTOCAD软件等。

测控综合性课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握测控技术的基本原理，包括传感器工作原理、信号采集与处理方法；2. 学生能够运用所学的测控知识，分析实际问题的解决方案；3. 学生了解测控技术在工程领域的应用，认识到其在社会发展中的重要性。

技能目标：1. 学生能够设计简单的测控系统，运用传感器进行数据采集，并完成数据的基本处理；2. 学生通过课程实践，掌握使用测控设备进行实验操作和数据分析的基本技能；3. 学生能够运用课程所学，解决实际问题，具备一定的创新能力和动手能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习测控技术，培养对工程技术的兴趣，激发探索精神和创新意识；2. 学生在学习过程中，养成合作、分享、尊重他人的良好品质；3. 学生能够认识到测控技术在国家经济发展和国防建设中的重要作用，增强国家意识和社会责任感。

本课程针对高年级学生的认知特点，结合测控技术的学科性质，以实用性为导向，注重培养学生的实践能力和创新能力。

课程目标旨在使学生在掌握基本知识的基础上，提高解决实际问题的能力，同时培养良好的情感态度价值观。

通过分解课程目标为具体的学习成果，为教学设计和评估提供明确的方向。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 测控技术基础理论：讲解传感器工作原理、信号采集与处理方法，涉及课本第二章和第三章内容。

2. 常用测控设备与仪器：介绍各类传感器、数据采集卡、控制器等设备，分析其性能与应用，结合课本第四章内容。

3. 测控系统设计方法：讲授测控系统设计步骤、系统建模与仿真，参考课本第五章内容。

4. 实践操作与案例分析：组织学生进行实验操作，分析实际工程案例，提高学生解决实际问题的能力，结合课本第六章和第七章内容。

5. 创新设计与制作：鼓励学生发挥创意，设计具有实际应用价值的测控系统，进行制作和调试，锻炼学生的动手能力和创新能力。

教学大纲安排如下：第一周：测控技术基础理论（第二章、第三章）第二周：常用测控设备与仪器（第四章）第三周：测控系统设计方法（第五章）第四周：实践操作与案例分析（第六章、第七章）第五周：创新设计与制作（综合前四章内容）教学内容遵循科学性和系统性原则，注重理论与实践相结合，旨在帮助学生掌握测控技术的基本知识，提高解决实际问题的能力。

《测控系统设计》课程设计材料一、开始前应解决的问题课程设计是什么？为什么课程设计？如何课程设计？？我们应该怎么做？？？我们有何特殊情况？这些特殊情况可以克服吗?二、总体要求课程设计题目尽量侧重于系统设计！主要制作传感部分前端电路，提供单片机实验板，编制软件及系统调试。

电路图：传感检测/接口电路/控制电路、单片机检测系统电路。

程序：主监控程序、人机交互程序、部分子程序（检测程序/算法程序等）。

原则上所有系统必须上单片机。

三、其它杂事1、分数、实践！2、例会时间：上午8:40（周一~周五）；地点：6#2楼教室（如1~2节上课，则时间延至10:00，地点请班委确定！）。

3、题目原则：实用性、针对性、挑战性、普通性、保守型等！4、成绩评定原则：依实际完成情况而定，无最低限！有可能给不及格！5、合作原则：内容上有明确分工、各自设计报告侧重本人内容！设计报告20%以上相同判零分！5%~20%相同判及格。

6、态度与学习与工作！7、指导老师：李鹏（测控08-1，28人），周继惠（测控08-2，30人）四、设计任务书《测控系统设计》课程设计任务书一、总要求能够独立进行系统方案的设计及论证，设计合理的接口电路、控制电路、主机电路等，以及合理选择有关元器件及正确使用相关工具与仪器设备，设计接口程序、控制算法程序以及主程序等，并且能结合实际调试与实验进行有关精度分析与讨论。

二、总任务针对总要求进行原理及方案论证、系统设计、接口电路设计、焊接或插接与调试、控制与系统程序设计、精度分析以及撰写报告等工作。

三、设计题目请根据各自任务填写四、设计内容请根据各自任务填写五、设计进度或计划1、准备及查阅资料一天2、方案设计及论证（总体方案、硬件及软件方案）二天（11周三要查看各人设计方案或论文提纲）3、硬件电路设计、画图（PROTEL）及实验室调试四天（12周五要查看各人实物或论文初稿）4、软件设计、编程及调试三天5、系统联调及结果分析二天6、整理报告及准备答辩二天（13周五全天答辩）六、设计说明书包括的主要内容1、目录2、设计任务书3、设计题目4、序言可包括系统工作原理的介绍等。