计算机控制技术课程教学大纲

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1、《计算机控制技术》课程教学大纲ComputerControlTechnology课程编号：适用专业：电子信息工程先修课程：自动控制原理，微机原理，微机接口技术，电工电子技术等学时数：32学分数：2执笔者：王召巴编写日期：2001年3月一、课程的性质和任务课程性质：本课程是电子信息工程专业的专业选修课。主要任务：通过本课程的教学,向学生介绍微机控制系统的一般概念、组成和典型应用方式，基本输入输出技术，过程通道和数据采集系统，微机控制算法，数字控制器设计方法，分散型测控网络技术等内容，使学生了解计算机控制技术的现状和发展趋势，掌握计算机控制

2、技术的基本概念和基本方法。二、课程教学内容第一章微型计算机控制系统概述（2学时）了解本课程的历史沿革、学术前沿；理解计算机控制系统基本工作原理，计算机控制系统的在线工作方式和离线工作方式；掌握计算机控制系统中的基本概念。第二章16位微型计算机系统（6学时）了解通用工业控制微型计算机系统的系统结构、工作原理；以8086系列工业控制计算机为例，理解并掌握汇编语言编程、总线控制、中断控制、DMA控制及计数/定时器控制等的原理与应用。重点：总线技术、中断系统、DMA及计数器的原理及应用。第三章数字程序控制控制技术（2学时）了解数字程序控制技术的

3、发展及现状；理解逐点比较法直线插补原理和逐点比较法圆弧插补原理；掌握步进电机控制原理及控制接口技术。重、难点：数字控制的原理。第四章常规及复杂控制技术（10学时）了解常规及复杂控制技术的发展及应用；理解并掌握广泛应用的数字PID控制算法及其对"饱和"、扰动的抑制等改进算法，参数整定、采样周期选择等方法，以及控制系统在离散域内的一些常用直接设计方法；最少无波纹控制、惯性因子法、非最少的有限拍控制等，从工业过程控制的角度介绍施密斯预估控制和达林算法；了解一些复杂控制技术如：串级控制技术、前馈反馈控制技术、解耦控制技术及模糊控制技术等。重、难

4、点：数字PID控制算法，控制系统在离散域内的一些直接设计方法。第五章应用程序设计与实现技术（2学时）了解应用程序设计步骤和程序设计技术，数据结构及其应用；理解结构化、模块化程序设计过程；掌握测量数据预处理技术如数字滤波方法、线形化处理、测量值与工程量转换、越限报警处理等；了解数字控制器的工程实现和软件抗干扰技术。重、难点：测量数据预处理技术、数字控制器的工程实现。第六章分散型测控网络技术（4学时）了解数据通信基本技术，工业网络技术，集散控制系统的组成、特点，位总线通信网络技术和现场总线技术。掌握OSI网络层次结构基本概念。重点：工业网络

5、技术、集散控制系统的组成、特点。第七章计算机控制系统的抗干扰技术（讲课2学时）干扰的形式、传播和作用方式，计算机控制系统的抗干扰技术。重点：计算机控制系统的抗干扰技术。要求学生理解干扰的产生、传播以及作用于系统的基本原理，掌握一些计算机控制系统的实用抗干扰方法。第八章微型计算机控制系统设计与实现（4学时）了解微型计算机系统设计的基本要求、特点、系统设计的原则、一般步骤，及微型计算机控制系统在铁路运输上的应用及发展。掌握微型计算机系统基本设计方法，机车防空转、防滑行控制系统的设计；内燃机车恒功励磁控制系统的设计；内燃机车辅助电压控制系统的

6、设计。重点：微机控制系统设计的原则、一般步骤和具体设计方法。三、本课教学基本要求(一)教学方法和手段本课程的教学主要以课堂讲授为主，辅以彩色挂图和幻灯片。在教学过程中要进行实验。今后，尝试CAI课件的开发，增加幻灯片的使用。教学以“少而精”为原则，精选教学内容，尽量结合实际。同时鼓励学生自学、安排对自学内容的提问及讨论，调动学生学习的积极性和能动性。(二)对外语的要求在教学过程中，给出各章节相关专业词汇对应的英语单词，鼓励和培养学生查阅外文书籍和期刊，从中了解本专业技术的动态的能力和习惯。(三)作业及考试环节作业：在各章课后习题中选择。

7、题型包括简答、接口电路设计、编制程序、论述等。课程基本结束前一个月布置课程设计，如一个简单的计算机控制系统的设计等题目。考试：笔试，闭卷。要求覆盖面全，以简答、接口电路设计、系统设计、论述等为主要题型。五、本课程和其他课程的联系其他课程：程序设计，数据通信，现代控制理论五、建议教材与教学参考书［１］于海生等编著，《计算机控制技术》，清华大学出版社［１］谢剑英编著，《计算机控制技术》，国防工业出版社［２］谢剑英主编，《微型计算机控制技术》，国防工业出版社［３］何克忠等编，《计算机控制系统》，清华大学出版社