计算机控制系统可靠性设计

1. 连续控制系统相比，计算机控制系统具有哪些特点？(1)(2) 在计算机控制系统中，控制规律是由计算机通过程序实现的（数字控制器），修改一个控制规律，只需修改程序，因此具有很大的灵活性和适应性。

(3) 计算机控制系统能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规(4)(5) 一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式，同时控制多(6) 采用计算机控制，如分级计算机控制、集散控制系统、计算机网络等，便于实现控制与管理一体化，使工业企业的自动化程度进2. 简述计算机控制系统的一般控制过程。

答：(1) 数据采集及处理，即对被控对象的被控参数进行实时检测，并输给计算机进行处理。

(2) 实时控制，即按已设计的控制规律计算出控制量，实时向执行器发出控制信号。

3. 简述典型的计算机控制系统中所包含的信号形式。

答：(1)连续信号连续信号是在整个时间范围均有定义的信号，它的幅值可以是连续的,也可以是断续的。

(2)模拟信号模拟信号是在整个时间范围均有定义的信号，它的幅值在某一时间范围内是连续的。

模拟信号是连续信号的一个子集，在大多数场合与很多文献中，将二者等同起来，均指模拟信号。

(3) 离散信号离散信号是仅在各个离散时间瞬时上有定义的信号。

(4) 采样信号采样信号是离散信号的子集，在时间上是离散的、而幅值上是连续的。

在很多场合中，我们提及离散信号就是指采样信号。

(5) 数字信号数字信号是幅值整量化的离散信号，它在时间上和幅值上均是离散的。

4. 线性定常离散系统的稳态误差是否只与系统本身的结构和参数有关？答：线性定常离散系统的稳态误差，不但与系统本身的结构和参数有关，而且与输入序列的形式及幅值有关。

除此之外，离散系统的稳态误差与采样周期的选取也有关。

5. 增量型PID控制算式具有哪些优点？答：(1)计算机只输出控制增量，即执行机构位置的变化部分，因而误动作影响小。

(2)在i时刻的输出u i，只需用到此时刻的偏差，以及前一时刻、前两时刻的偏差e i-1、e i-2和前一次的输出值u i-1，这大大节约了内存和计算时间。

自动化控制系统设计总则一、引言自动化控制系统是利用先进的电子技术和计算机技术，实现对生产过程、工业设备或其他系统的自动化控制的系统。

自动化控制系统的设计是一个复杂且关键的过程，它直接影响着生产效率、质量和安全性。

因此，设计自动化控制系统时，必须遵循一些总则，以确保系统的稳定性、可靠性和高效性。

二、系统需求分析在设计自动化控制系统之前，首先需要进行系统需求分析。

通过与用户和相关专业人员的沟通，了解用户的实际需求和系统的功能要求。

在需求分析阶段，需要详细考虑系统的输入、输出、控制逻辑、安全性要求等方面的需求，为后续的系统设计提供基础。

三、系统设计原则1. 系统可靠性原则自动化控制系统设计应注重系统的可靠性。

在设计过程中，应采用可靠的硬件设备、合理的软件算法和可靠的通信网络，以确保系统的稳定运行。

同时，应考虑备份和冗余措施，以防止单点故障对系统的影响。

2. 系统安全性原则自动化控制系统设计应注重系统的安全性。

在设计过程中，应考虑系统的安全要求，包括对人员、设备和环境的保护。

必要时，应采用安全传感器、安全控制器和安全执行器等设备，以确保系统的安全运行。

3. 系统可扩展性原则自动化控制系统设计应注重系统的可扩展性。

在设计过程中，应预留足够的硬件接口和软件接口，以便将来对系统进行功能扩展或升级。

同时，应考虑到系统的兼容性和互操作性，以便与其他系统进行无缝集成。

4. 系统可维护性原则自动化控制系统设计应注重系统的可维护性。

在设计过程中，应考虑到系统的易用性和维护性，以便用户能够方便地进行操作和维护。

同时，应提供完善的故障诊断和排除工具，以便快速定位和修复系统故障。

5. 系统性能优化原则自动化控制系统设计应注重系统的性能优化。

在设计过程中，应充分考虑系统的实时性、响应性和稳定性，以满足用户对系统性能的要求。

同时，应合理利用系统资源，优化算法和调度策略，提高系统的运行效率和效果。

四、系统设计步骤自动化控制系统设计通常包括以下步骤：1. 系统需求分析：明确系统的功能需求、性能需求和安全需求。

操作系统设计方案摘要：本文旨在探讨操作系统的设计方案，以提供一个高效可靠的操作系统。

操作系统是计算机系统中的核心软件之一，负责管理计算机的硬件和软件资源，为用户和应用程序提供一个友好和可靠的环境。

通过本文的设计方案，我们将详细介绍操作系统的组成部分、功能和关键设计原则，旨在帮助开发人员构建出一个高性能和可靠的操作系统。

1. 引言操作系统是计算机系统中的重要组成部分，其主要目标是管理和控制计算机系统的各种资源，以提供一个友好和高效的工作环境。

操作系统设计与开发涉及多个方面，如资源管理、进程调度、内存管理、文件系统等。

在设计操作系统时，需要考虑到系统的可靠性、性能、安全性和可扩展性等方面的需求。

2. 操作系统的组成部分- 内核（Kernel）：操作系统的核心部分，负责管理硬件资源和提供系统调用接口。

内核通常分为微内核和宏核两种类型，微内核将核心功能模块化，以提高系统的可靠性和扩展性，而宏核则将所有功能都集成在一个内核中，以提高系统的性能。

- 设备驱动程序：负责管理计算机系统的各类硬件设备，包括输入设备、输出设备、存储设备等。

设备驱动程序通过与硬件设备进行交互，实现对硬件设备的控制和管理。

- 文件系统：提供对文件和目录的管理和访问，包括文件的创建、删除、读取和写入。

文件系统还需要提供文件的共享和保护机制，以确保多个用户或应用程序可以安全地访问文件。

- 进程管理：负责进程的创建、撤销和调度。

进程管理还需要提供进程间通信的机制，以实现进程之间的数据交换和共享。

- 内存管理：负责对计算机系统的内存资源进行管理和分配。

内存管理需要实现虚拟内存和物理内存的映射，以提高内存的利用率和系统的性能。

- 网络协议栈：负责计算机系统中网络通信的协议栈，包括网络传输协议、网络路由协议、网络安全协议等。

3. 操作系统的功能- 资源管理：操作系统负责管理计算机系统的各类资源，包括处理器、内存、硬盘、网络等。

资源管理需要实现资源的分配和回收，以满足不同用户或应用程序的需求。

DCS和PLC实现、设计案例分析04083134 张晓辉一、DCS控制系统A）DCS控制系统：DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System），在国内自控行业又称之为集散控制系统。

即所谓的分布式控制系统，或在有些资料中称之为集散系统，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。

它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。

在系统功能方面，DCS和集中式控制系统的区别不大，但在系统功能的实现方法上却完全不同。

首先，DCS的骨架—系统网络，它是DCS的基础和核心。

由于网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性，起着决定性的作用，因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。

对于DCS的系统网络来说，它必须满足实时性的要求，即在确定的时间限度内完成信息的传送。

这里所说的“确定”的时间限度，是指在无论何种情况下，信息传送都能在这个时间限度内完成，而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。

因此，衡量系统网络性能的指标并不是网络的速率，即通常所说的每秒比特数（bps），而是系统网络的实时性，即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。

系统网络还必须非常可靠，无论在任何情况下，网络通信都不能中断，因此多数厂家的DCS均采用双总线、环形或双重星形的网络拓扑结构。

为了满足系统扩充性的要求，系统网络上可接入的最大节点数量应比实际使用的节点数量大若干倍。

这样，一方面可以随时增加新的节点，另一方面也可以使系统网络运行于较轻的通信负荷状态，以确保系统的实时性和可靠性。

在系统实际运行过程中，各个节点的上网和下网是随时可能发生的，特别是操作员站，这样，网络重构会经常进行，而这种操作绝对不能影响系统的正常运行，因此，系统网络应该具有很强在线网络重构功能。

计算机系统结构的八个重要方法计算机系统结构是指计算机硬件和软件组成的总体结构和组织方式。

它是计算机科学中的一个重要领域，研究如何设计和组织计算机系统，以实现高效、可靠、安全的计算和信息处理。

计算机系统结构的研究方法有很多，下面将介绍八个重要的方法。

一、层次化结构方法层次化结构方法是计算机系统设计中最基本和最重要的方法之一。

它将计算机系统划分为若干层次，每一层次都有特定的功能和接口。

这种层次化的结构设计可以使系统模块化，方便维护和升级，提高系统的可靠性和可扩展性。

二、模块化设计方法模块化设计方法是指将计算机系统的功能划分为若干相对独立的模块，并通过接口进行连接和交互。

模块化设计可以使系统结构清晰，各个模块之间的依赖关系明确，方便并行开发和测试。

同时，模块化设计还可以提高系统的可重用性，方便对系统进行扩展和定制。

三、并行计算方法并行计算方法是指通过将计算任务分解成若干子任务，并行执行，以提高计算速度和效率。

在计算机系统结构中，可以通过设计多核处理器、并行计算架构和分布式系统等方式实现并行计算。

并行计算方法可以充分利用计算资源，提高系统的整体性能。

四、流水线技术流水线技术是一种将计算任务划分为若干阶段，并且每个阶段可以并行执行的方法。

流水线技术可以有效提高计算机系统的吞吐量和响应速度。

在流水线技术中，各个阶段之间需要进行数据传递和控制，因此需要设计合理的接口和协议。

五、缓存技术缓存技术是指在计算机系统中添加一层高速存储器，用于暂时存储经常访问的数据和指令。

通过缓存技术，可以减少对主存的访问次数，提高系统的运行速度。

缓存技术需要设计合理的缓存算法和替换策略，以保证数据的一致性和正确性。

六、虚拟化技术虚拟化技术是指将一台物理计算机划分为多个虚拟计算机，并且每个虚拟计算机可以独立运行不同的操作系统和应用程序。

虚拟化技术可以提高计算机资源的利用率，降低系统的维护和管理成本。

在虚拟化技术中，需要设计虚拟机监控器和虚拟机管理器等软件组件。

计算机控制系统席爱民编著第1章绪论1.1 概述可以这样说，没有计算机的参与，现代化的自动化系统是不可能实现的。

随着微电子学、计算机技术革命性的发展，当今所构成的自动控制系统都是建立在计算机基础之上的。

要获得比模拟控制系统更好的控制性能，使控制系统具备新的功能，只有使用计算机控制系统。

计算机具有信息储存记忆、逻辑判断推理和快速数值计算功能，是一种强大的信息处理工具，其应用己经渗透到人类活动的各个领域，强有力地推动着技术与科学的全面进步。

随着计算机技术的迅猛发展，计算机在工业控制中的应用也越来越广泛。

如今计算机控制已广泛应用于各行各业技术工程和各类工业生产制造过程的控制中。

学习本书的目的：本书将侧重系统讲述有关计算机控制系统的分析及设计的基本理论和方法，以及一些较为实用的计算机先进控制算法。

实际上目前全部的控制系统都是基于计算机控制，因此懂得计算机控制是很重要的。

如果将计算机控制系统仅仅看作模拟控制系统的近似是很不够的。

因为那是没有看到计算机控制的全部潜在能力。

很好地掌握计算机控制系统，就能够充分发挥计算机控制的全部潜能。

计算机控制系统存在着一些模拟控制系统所没有的相应现象，本书的主要目标就提供了解、分析和设计计算机控制系统扎实的基础理论知识，这对于从事控制系统方面的工程技术人员来说是很重要的。

本章概述：计算机控制系统的组成、类型、特点、任务以及计算机控制的发展概况及趋势；了解过程自动化的任务，进一步明确计算机控制系统的类型、特点。

1.1.1计算机控制系统典型计算机反馈控制系统如图1.1所示。

系统中存在着两种截然不同的信号，即模拟连续信号及数字离散信号。

因而对于计算机控制系统的分析和设计就不能完全采用连续控制理论，需要有相应的离散控制理论与之相适应。

不同类型信号混合的分析有时是困难的，然而，在大多数的情况下，描述系统在采样点上的表现就足够了。

1.1.2计算机控制系统组成计算机控制系统是由硬件和软件两部分组成的。

《计算机控制技术》课程设计具有纯滞后一阶惯性系统的计算机控制系统设计班级：姓名：学号：指导老师：日期：目录一、设计任务 (1)1.1 题目 (1)1.2内容与要求 (1)二、设计思想与方案 (2)2.1控制策略的选择 (2)2.2 硬件设计思路与方案 (2)2.3 软件设计思路与方案 (3)三、硬件电路设计 (3)3.1温度传感器输出端与ADC的连接 (3)3.2 ADC与单片机8051的连接 (4)3.3 单片机8051与DAC的连接 (4)3.4 整机电路 (5)四、系统框图 (7)五、程序流程图 (8)5.1 主程序流程图 (8)5.2 子程序流程图 (9)六、数字调节器的求解 (11)6.1 基本参数的计算 (11)七、系统的仿真与分析 (13)7.1 θ=0时系统的仿真与分析 (13)7.2 θ=0时系统的可靠性与抗干扰性分析 (14)7.2 θ=0.4461时系统的仿真与分析 (16)7.3 θ=0.4461时系统的可靠性与抗干扰性分析 (17)八、设计总结与心得体会 (20)参考资料 (21)一、 设计任务一、题目设计1. 针对一个具有纯滞后的一阶惯性环节()1sKe 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 具体要求：✧ 温度传感器、执行机构的选型✧ 微型计算机的选型（MCS51、A VR 等等）✧ 温度传感器和单片机的接口电路✧ 其它扩展接口电路（主要是输入输出通道）✧ 利用Protel 绘制原理图，制作PCB 电路板（给出PCB 图）3. 软件部分：✧ 选择一种控制算法（最少拍无波纹或Dalin 算法）设计出控制器（被控对象由第4步中的参数确定），给出控制量的迭代算法，并借助软件工程知识编写程序流程图✧ 写出主要的单片机程序4. 用MATLAB 和SIMULINK 进行仿真分析和验证对象确定：K=10*log(C*C-sqrt(C)),rand(‘state ’,C), T=rand(1)考虑θ=0或T/2两种情况，即有延时和延时半个采样周期的情况。

嵌入式系统的可靠性设计嵌入式应用系统是一个有计算机内核，软、硬件整合的智能化电子系统。

与传统的激励响应型电子系统的本质差异，是它的智力嵌入，从而形成嵌入式应用系统全新的可靠性设计观念、方法与技术。

这些全新的可靠性设计观念是：从二值可靠性到多值可靠性、建立系统的可靠性设计模型、确定系统的可靠性设计等级、应用系统的本质可靠性设计与可靠性控制设计。

支持可靠性设计观念的基础是LSIC支持下硬件结构的超常可靠性、会出错的软件体系、智力内核的可靠性控制。

1 创建可靠性设计新观念1.1 嵌入式应用系统可靠性设计背景嵌入式应用系统可靠性设计背景是集成电路的超长寿命、计算机软件介入与计算机内核的可靠性控制能力。

① 集成电路的超长寿命。

经历半个世纪的发展，集成电路从电路集成、功能集成、技术集成到知识集成。

依靠顶级电子学专家的可靠性设计，大规模集成电路的可靠性迅速增长。

与电子产品的更新周期相比，集成电路具有超长寿命与超常可靠性，器件失效周期远大于产品的更新周期。

② 计算机软件介入。

与传统电子系统相比，嵌入式应用系统有软件介入，系统在软件介入下运行。

因而系统的可靠性基础是软件的可靠性。

软件的可靠性决定了嵌入式应用系统的可靠性特征。

③ 计算机内核的智能化管理能力。

嵌入式应用系统的计算机内核，决定了嵌入式应用系统是一个智能化系统。

这个智能化的计算机内核可以实现可靠性的主动控制，如噪声失敏、动态冗余、出错控制、容错管理和系统测试等。

1.2 嵌入式应用系统可靠性设计的新观念嵌入式应用系统可靠性设计的新观念是多值可靠性、可靠性等级、可靠性模型与可靠性控制。

(1) 多值可靠性传统电子系统是二值可靠性系统，是一个非好即坏的电子系统。

嵌入式应用系统则经常表现为不好不坏，是一个多值可靠性的电子系统，这是由软件不断出错引发出系统的不可靠性。

当软件运行出错时系统无法正常工作，软件运行恢复正常时系统恢复正常运行，这是介于“好”、“坏”之间的多值可靠性。

PLC控制系统的硬件设计和软件设计plc控制系统设计包括硬件设计和软件设计。

1.PLC控制系统的硬件设计硬件设计是PLC控制系统的至关重要的一个环节，这关系着PLC控制系统运行的可靠性、安全性、稳定性。

主要包括输入和输出电路两部分。

(1)PLC控制系统的输入电路设计。

PLC供电电源一般为AC85-240V，适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件(如电源滤波器、1：1隔离变压器等);隔离变压器也可以采用双隔离技术，即变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地，次级线圈屏蔽层接PLC输入电路的地，以减小高低频脉冲干扰。

PLC输入电路电源一般应采用DC24V,同时其带负载时要注意容量，并作好防短路措施，这对系统供电安全和PLC 安全至关重要，因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行，一般选用电源的容量为输入电路功率的两倍，PLC输入电路电源支路加装适宜的熔丝，防止短路。

(2)PLC控制系统的输出电路设计。

依据生产工艺要求，各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动结束应采用晶体管输出，它适应于高频动作，并且响应时间短;如果PLC系统输出频率为每分钟6次以下，应首选继电器输出，采用这种方法，输出电路的设计简单，抗干扰和带负载能力强。

如果PLC输出带电磁线圈等感性负载，负载断电时会对PLC的输出造成浪涌电流的冲击，为此，对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管，对交流感性负载应并接浪涌吸收电路，可有效保护PLC。

当PLC扫描频率为10次/min以下时，既可以采用继电器输出方式，也可以采用PLC输出驱动中间继电器或者固态继电器(SSR)，再驱动负载。

对于两个重要输出量，不仅在PLC内部互锁，建议在PLC外部也开展硬件上的互锁，以加强PLC系统运行的安全性、可靠性。

对于常见的AC220V交流开关类负载，例如交流接触器、电磁阀等，应该通过DC24V微小型中间继电器驱动，防止PLC的DO接点直接驱动，尽管PLC手册标称具有AC220V 交流开关类负载驱动能力。

计算机控制技术复习资料计算机控制系统中的实时性、在线方式与离线方式的含义是什么？为什么在计算机控制系统中要考虑实时性？答：实时性就是指工业掌控计算机系统必须具备的能在限量时间内对外去时间作出反应的特性在线方式：在计算机控制系统中，生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式；生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。

计算机控制系统中要考量实时性主要由于以下两个因素：其一，根据工业生产过程发生的时间能维持多长的时间；其二，改为时间建议计算机在多长的时间以内必须作出反应，否则，将对生产过程导致影响甚至导致侵害。

计算机控制系统有哪几种典型形式？答：1、操作方式指导控制系统2、轻易数字控制系统3、监督控制系统4、集散地控制系统5、现场总线控制系统6、plc+上位机系统什么是工业控制机？它们有哪些特点？答：工业控制机就是应用领域在国民经济发展和国防建设的各个领域，具备严酷环境适应能力，能够长期平衡工作的修整型计算机。

其特点有：1、可靠性高2、实时性好3、环境适应性强4、模块化设计，健全的i/o地下通道5、系统扩充性不好6、系统开放性不好7、掌控软件包功能弱计算机内部总线可分为几类？答：1、数据总线2、地址总线3、掌控总线4、电源线和地线常见的工业控制计算机体系结构有哪几种？答：1、std总线2、isa总线3、pci总线4、pc/104总线pci总线的主要优点是什么？请问：1、高性能2、通用性好3、低成本4、使用方便a/d转换器的主要性能指标存有哪些？请问：1、转换时间：指完成一次模拟量到数字量转换所需要的时间2、分辨率：则表示a/d转换器输入数字量最高位变化所须要输出演示电压的转换量3、线性误差：在满量程输出范围内，偏移理想切换特性的最小误差4、量程：所能够切换的输出电压范围5、对基准电源的建议计算机与模拟量输入接口交换信息有哪几种控制方式？答：计算机与模拟量输出USB互换信息常用方式存有：程序查阅式、延时取样方式、中断方式和dma方式。

控制系统工程设计1. 简介控制系统工程设计是指在工业自动化领域中，将工业过程通过各种仪器、设备和计算机等设备进行自动化控制的一种综合性工程设计。

控制系统工程设计的主要目标是提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量和保障生产安全等。

2. 设计要求控制系统工程设计需要根据具体的工业过程和生产需求制定相应的设计要求。

设计要求主要包括以下几个方面：2.1 功能要求控制系统工程设计的功能要求是指对工业过程进行自动化控制的功能需求。

根据具体的工业过程，设计要求可能包括以下几个方面：•控制系统的稳定性要求•控制系统的精度要求•控制系统的速度要求•控制系统的可扩展性要求•控制系统的安全性要求2.2 性能要求控制系统工程设计的性能要求是指对控制系统的性能指标的要求。

性能要求主要包括以下几个方面：•控制系统的响应时间要求•控制系统的稳态误差要求•控制系统的抗干扰能力要求•控制系统的灵敏度要求•控制系统的鲁棒性要求2.3 可靠性要求控制系统工程设计的可靠性要求是指控制系统在长期运行中的可靠性要求。

可靠性要求主要包括以下几个方面：•控制系统的故障率要求•控制系统的故障恢复时间要求•控制系统的冗余设计要求•控制系统的可维护性要求•控制系统的可调试性要求2.4 成本要求控制系统工程设计的成本要求是指控制系统的设计和运营成本要求。

成本要求主要包括以下几个方面：•控制系统的设计成本要求•控制系统的运营成本要求•控制系统的维护成本要求•控制系统的更新成本要求•控制系统的节能性要求3. 设计步骤控制系统工程设计的具体步骤可以分为以下几个阶段：3.1 需求分析与系统概念设计在这个阶段，需要对工业过程和生产需求进行分析，确定控制系统的功能和性能要求，并初步设计控制系统的整体框架。

3.2 控制器选择与传感器安装设计在这个阶段，需要选择合适的控制器，并设计合适的传感器安装方案，以获取工业过程的实时数据。

3.3 控制算法设计与参数调试在这个阶段，需要设计合适的控制算法，并通过参数调试，使控制系统具备良好的控制性能。

《计算机控制系统》课程教学大纲课程编号: 3153347课程名称：计算机控制系统英文名称：Computer Control System课程类型: 专业选修课总学时：42 讲课学时：36 实验学时：6学分：2.5适用对象: 电气工程及其自动化专业本科一、课程性质、目的和任务《计算机控制系统》是电气工程类专业高年级学生的一门专业选修课。

工业控制是计算机的一个重要应用领域，计算机控制是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门应用性很强的专业技术，其应用领域已从传统的工业过程控制向涉及人们生活的各个方面发展。

计算机控制主要研究如何将计算机技术和自动控制理论应用于工业生产过程，并设计出所需要的计算机控制系统。

本课程的教学目的在于，通过本课程的学习，培养学生的创新意识、创新能力，培养学生的独立思考、分析问题和解决问题的能力，学会和掌握控制器的设计方法以及计算机控制系统硬、软件的组织与设计，为今后控制系统的设计、开发和实现打好坚实的基础。

二、教学基本要求1. 绪论介绍计算机控制系统的一些基本概念；计算机控制系统的组成、特点；计算机控制系统的分类；计算机控制理论主要包括的研究内容；计算机控制系统的发展过程及发展趋势。

2. 计算机控制系统设计的硬件基础介绍计算机控制系统的过程通道与接口（包括开关量输入与输出、模拟量输入与输出）；计算机控制系统中的电源；信号采样与重构以及数字滤波等基本知识。

3. 计算机控制系统的数学基础介绍线性离散系统的数学描述和Z变换分析法，主要包括差分方程、Z变换和逆Z变换理论，以及脉冲传递函数的定义、求法等内容。

4. 计算机控制系统的特性分析理解并掌握计算机控制系统的稳定性分析（稳定性条件、稳定性判据、稳定误差分析等）；介绍线性离散系统的动态特性分析；了解离散系统的根轨迹画法和离散系统频率特性。

5. 计算机控制系统的间接设计法（模拟化设计）介绍并掌握数字控制器的模拟化设计方法，重点包括模拟控制器与数字控制器的转换以及数字PID控制器的设计方法、数字PID控制器算法的改进、数字PID控制器的参数整定等内容。