控制与智能：包括经典控制理论、现代控制理论、智能控制、自适应控制、最优控制、稳定性与鲁棒性等。执行与驱动：包括驱动环节、各种基于机电液气和光机电一体化机理的执行器、自动化仪表等。■对象与建模：包括系统辨识与参数估计、各类系统建模技术、CAD仿真技术等。（3）课程内（3）课程内容特点容特点①综合性■设计要素的综合性7硬件与软件的综合：一硬件（89C51、PLC等）+应用程序（监控程序，采集程序等）》元件与系统的综合：一控制系统=总线+芯片+板卡+程序等等》弱电与强电的综合一电力系统模拟信号与数字信号的综合：一电流/电压//液位等信号+开/关/脉冲等信号算法研究与程序实现的综合：一逐点比较法算法并实现一PID控制算法并实现-设计过程的综合性■相关课程的综合性②应用性：应用十分广泛。③实践性：课内必修实验、选修实验、小学期训练、大学生科研竞赛、毕业论文。3.本课程学习3.学习要求说明要求基本说明，包括学分（1）学时学分等：重点说明考评方法中的过程考核包括的内容。学时、学习平7学时：54=40（理论）+14（实验）台介绍和学-学分：3学分习方法介绍。课程类型：选修（核心课）（1）学时学学习方式：线上+线下分等考评方法：线上、提问、平时、实验、作业、两次阶段性测试等。（2）线上平（2）线上平台介绍及说明：学生和老师都打开学习通平台，老师向同学们介绍平台内容及学习方式。台介绍及说明包括课程，视频，章节测试，思政内容，作业，签到，讨论和通知等等。2020-2021-2计算机控制技术
（3）课程内 容特点 3.本课程学习 要 求 基 本 说 明，包括学分 学时、学习平 台 介 绍 和 学 习方法介绍。 （1）学时学 分等 （2）线上平 台 介 绍 及 说 明 控制与智能：包括经典控制理论、现代控制理论、智能控制、自适应控 制、最优控制、稳定性与鲁棒性等。 执行与驱动：包括驱动环节、各种基于机电液气和光机电一体化机理的 执行器、自动化仪表等。 对象与建模：包括系统辨识与参数估计、各类系统建模技术、CAD 仿 真技术等。 （3）课程内容特点 ① 综合性 设计要素的综合性 硬件与软件的综合： —硬件（89C51、PLC 等）+应用程序（监控程序，采集程序等） 元件与系统的综合： —控制系统= 总线+芯片+板卡+程序等等 弱电与强电的综合 —电力系统 模拟信号与数字信号的综合： —电流/电压//液位等信号+开/关/脉冲等信号 算法研究与程序实现的综合： —逐点比较法算法并实现 —PID 控制算法并实现 设计过程的综合性 相关课程的综合性 ② 应用性：应用十分广泛。 ③ 实践性：课内必修实验、选修实验、小学期训练、大学生科研竞赛、毕 业论文。 3.学习要求说明 （1）学时学分等：重点说明考评方法中的过程考核包括的内容。 学时：54=40（理论）+14（实验） 学分：3 学分 课程类型: 选修（核心课） 学习方式: 线上+线下 考评方法: 线上、提问、平时、实验、作业、两次阶段性测试等。 （2）线上平台介绍及说明：学生和老师都打开学习通平台，老师向同学们 介绍平台内容及学习方式。 包括课程，视频，章节测试，思政内容，作业，签到，讨论和通知等等
（3）学习方（3）学习方法法原则■Y系统化信息化V1规范化实用化■过程简单到复杂>从概貌到细、从外特性到内特性>从分析到综合来进行工具隆7注意掌握多种辅助工具中4.【大国重器：爱国报国】4.思政讲解带学生们收看《大国重器》视频，并进行简要介绍。说明我国控制技术的先进性，让学生了解我国技术先进性，进而激发学生学习报国热情。《大国重器》以独特的视角记录了中国装备制造业创新发展的历史。该片将镜头对准了普通的产业工人和装备制造业企业转型升级创新中的关键人物，真实记录了他们的智慧、生活和梦想，通过人物故事和制造细节，鲜活地讲述了充满中国智慧的机器制造故事，再现了中国装备制造业从无到有，赶超世界先进水平背后的艰辛历程，展望了中国装备制造业迈向高端制造的未来前景。第1集构筑基石第2集发动中国第3集通达天下第4集造血通脉第5集布局海洋第6集赢在互联第7集智造先锋第8集创新体系本系列视频分《大国重器第一季》和《大国重器第二季》。本课程目前列出了第二季视频。第二季共有8集。本节课程收看1集，其他内容可在平台自行收看。CCTV2大金创南修
（3）学习方 法 4.思政讲解 （3）学习方法 原则 系统化 信息化 规范化 实用化 过程 简单到复杂 从概貌到细、 从外特性到内特性 从分析到综合来进行 工具 注意掌握多种辅助工具 4.【大国重器：爱国报国】 带学生们收看《大国重器》视频，并进行简要介绍。说明我国控制技 术的先进性，让学生了解我国技术先进性，进而激发学生学习报国热情。 《大国重器》以独特的视角记录了中国装备制造业创新发展的历史。 该片将镜头对准了普通的产业工人和装备制造业企业转型升级创新中的关 键人物，真实记录了他们的智慧、生活和梦想，通过人物故事和制造细节， 鲜活地讲述了充满中国智慧的机器制造故事，再现了中国装备制造业从无 到有，赶超世界先进水平背后的艰辛历程，展望了中国装备制造业迈向高 端制造的未来前景。 第 1 集 构筑基石 第 2 集 发动中国 第 3 集 通达天下 第 4 集 造血通脉 第 5 集 布局海洋 第 6 集 赢在互联 第 7 集 智造先锋 第 8 集 创新体系 本系列视频分《大国重器第一季》和《大国重器第二季》。本课程目 前列出了第二季视频。第二季共有 8 集。本节课程收看 1 集，其他内容可 在平台自行收看
教学过程0.新章节导入：首先介绍第一章学习内容和学习要求。（新课授课，1学时左右）知识目标：0.新章节导入（1）掌握计算机控制系统定义、系统结构、工作原理和应用领域。（2）熟悉计算机控制系统组成，熟悉常用计算机控制系统主机方式及特点。了解计算机控制系统的发展过程和发展趋势。（3）掌握计算机控制系统的典型形式，掌握DDC、DCS和FCS三种典型形式特点。能力目标：根据所学内容，能够举例说明计算机控制技术的具体应用情况及其基本工作原理。1.1计算机控1.1计算机控制系统概述制系统概述1.1.1自动控制系统1.1.1自动控制系统自动控制：就是在没有人直接参与的情况下，通过控制器使生产过程自动地按照预定的规律运行。自动控制系统原理框图如下：A典型的工业生产过程：连续过程：产品是流体离散过程：产品是固体、按件计量批量过程：连续、离散间歇性交替1.1.2计算机控制系统1.1.2计算机控制系统计算机控制系统：就是利用计算机（通常称为工业控制计算机，简称工业控制机来实现生产过程自动控制的系统。定值测量变送生产注料L业教创机1.计算机控制系统的工作原理①实时数据采集：对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入。②实时控制决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按已定的控制规律，决定将要采取的控制行为。③实时控制输出：根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务
教学过程 （新课授课， 1 学时左右） 0.新章节导入 1.1 计算机控 制系统概述 1.1.1 自动控 制系统 1.1.2 计算机 控制系统 0.新章节导入：首先介绍第一章学习内容和学习要求。 知识目标： （1）掌握计算机控制系统定义、系统结构、工作原理和应用领域。 （2）熟悉计算机控制系统组成，熟悉常用计算机控制系统主机方式及特点。 了解计算机控制系 统的发展过程和发展趋势。 （3）掌握计算机控制系统的典型形式，掌握 DDC、DCS 和 FCS 三种典 型形式特点。 能力目标： 根据所学内容，能够举例说明计算机控制技术的具体应用情况及其基 本工作原理。 1.1 计算机控制系统概述 1.1.1 自动控制系统 自动控制：就是在没有人直接参与的情况下，通过控制器使生产过程 自动地按照预定的规律运行。自动控制系统原理框图如下： 典型的工业生产过程： 连续过程：产品是流体 离散过程：产品是固体、按件计量 批量过程：连续、离散间歇性交替 1.1.2 计算机控制系统 计算机控制系统：就是利用计算机(通常称为工业控制计算机，简称工 业控制机)来实现生产过程自动控制的系统。 1.计算机控制系统的工作原理 ①实时数据采集：对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和 输入。 ②实时控制决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按已定的控 制规律，决定将要采取的控制行为。 ③实时控制输出：根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号， 完成控制任务
2.在线方式和离线方式在线方式（on-line）：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。离线方式(of-line)：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做相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。3.实时的含义实时(real-time)：指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成，亦即计算机对输入信息，以足够快的速度进行控制，超出了这个时间，就失去了控制的时机，控制也就失去了意义。这个时间范围的大小与被控对象关系非常紧密，不同的被控对象，对时间范围的要求不同。个在线的系统不一定是一个实时系统，但一个实时控制系统必定是在线系统。1.1.3计算机控制系统的组成1.1.3计算机控制系统的7计算机控制系统由计算机(工业控制机)和生产过程两大部分组成。工业组成控制机包括硬件和软件；生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。给定值S被择对象行机柜测量变送产过程上业控制机1.1.4常用的计算机控制系统主机1.1.4 常用的1.可编程序控制器（PLC）计算机控制2、工控机（IPC)系统主机3.嵌入式系统（MPU、单片机、DSP、SOC）4.智能调节器5.其它类型主机练习题基本知识点1.自动控制系统是指测试答案：在没有人参与的情况下，通过控制器使生产过程自动地按照预定规律运行的系统：2.在现代工业中，计算机控制系统的工作原理包括三个基本步骤。答案：实时数据采集：实时控制决策：实时控制输出：和3.在现代工业中，计算机控制系统由两大部分组成。答案：计算机：生产过程4.工业控制机是指而设计的计算机，它包括硬件和软件两个组成部分。答案：按生产过程控制的特点和要求。5.计算机控制系统的硬件由和组成
1.1.3 计算机 控 制 系 统 的 组成 1.1.4 常用的 计 算 机 控 制 系统主机 基 本 知 识 点 测试 2.在线方式和离线方式 在线方式（on-line）: 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。 离线方式(off-line): 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做相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。 3. 实时的含义 实时(real-time)： 指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内 完成，亦即计算机对输入信息，以足够快的速度进行控制，超出了这个时 间，就失去了控制的时机，控制也就失去了意义。 这个时间范围的大小与被控对象关系非常紧密，不同的被控对象，对 时间范围的要求不同。 一个在线的系统不一定是一个实时系统，但一个实时控制系统必定是 在线系统。 1.1.3 计算机控制系统的组成 计算机控制系统由计算机(工业控制机)和生产过程两大部分组成。工业 控制机包括硬件和软件； 生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。 1.1.4 常用的计算机控制系统主机 1. 可编程序控制器（PLC） 2. 工控机（IPC） 3. 嵌入式系统（MPU、单片机、DSP、SOC） 4. 智能调节器 5. 其它类型主机 练习题 1.自动控制系统是指_。 答案：在没有人参与的情况下，通过控制器使生产过程自动地按照预定规 律运行的系统； 2.在现代工业中，计算机控制系统的工作原理包括_、_、 _三个基本步骤。 答案：实时数据采集；实时控制决策；实时控制输出； 3.在现代工业中，计算机控制系统由_和_两大部分组成。 答案：计算机；生产过程； 4.工业控制机是指_而设计的计算机，它包括硬件和软件两个组成部 分。 答案：按生产过程控制的特点和要求。 5.计算机控制系统的硬件由_、_、_、_、_ 和_组成
答案：主机板；内部总线和外部总线；人机接口；磁盘系统；通信接口；输入输出通道；6.计算机控制系统中常用的控制器有等。答案：可编程序控制器；工控机；嵌入式系统；智能调节器；总结教学过程（总结、作1.课程介绍：课程行业背景、学习内容和学习要求等介绍。业)2.计算机控制系统概述：定义、工作原理、组成和系统常用主机等。作业1.完成线上讨论题。2.完成线上问卷。板书课程介绍（第1课时）1.行业背景：工业中各个领域，衣食住行。2.教学内容：目录、知识架构、特点。3.学习要求：学时，学分，测试；学习方式：混合式；学习方法。第一章绪论（第2课时）1.1计算机控制系统概述给定位产敬控对象铁行机构测量变选牛产连料工业控制机
答案：主机板；内部总线和外部总线；人机接口；磁盘系统；通信接口； 输入输出通道； 6.计算机控制系统中常用的控制器有_、_、_、_ 等。 答案：可编程序控制器；工控机；嵌入式系统；智能调节器； 教学过程 （总结、作 业） 总结 1.课程介绍：课程行业背景、学习内容和学习要求等介绍。 2.计算机控制系统概述：定义、工作原理、组成和系统常用主机等。 作业 1.完成线上讨论题。 2.完成线上问卷。 板书 课程介绍（第 1 课时） 1.行业背景：工业中各个领域，衣食住行。 2.教学内容：目录、知识架构、特点。 3.学习要求：学时，学分，测试；学习方式：混合式；学习方法。 第一章 绪论（第 2 课时） 1.1 计算机控制系统概述