《计算机控制技术》教学大纲课程名称：计算机控制技术ComputerControlledSystems）课程编码：152040学分：2.5分总学时：40学时，理论学时：32学时，实验学时：8学时适用专业：自动化、电气工程及其自动化专业先修课程：单片机与嵌入式系统、自动控制理论一、课程的性质、目的与任务本课程是自动化、电气工程及其自动化专业的一门专业选修课。通过本课程的学习，使学生掌握计算机控制系统的基本设计方法。学生在修完单片微机原理及应用的基础上，掌握输入输出接口电路设计方法；进而学习将生产现场各种物理量引入计算机中的方法，为实现计算机对生产现场的检测、控制提供必要的硬件基础；在经典控制理论的指导下，针对不同被控对象和系统性能指标要求，研究数字控制器的一般设计方法；结合控制理论发展的新动向，介绍新型控制策略的设计与实现：通过学习典型计算机控制系统设计举例，培养学生的计算机控制系统设计能力。二、教学内容、基本要求与学时分配第一章计算机控制系统概述主要内容：1.计算机控制系统的一般概念2．计算机控制系统的组成3.计算机控制系统的分类基本要求：了解计算机控制系统的基本概念掌握计算机控制系统的组成学时要求：2学时第二章过程输入输出通道接口技术主要内容：1.计算机对外围通道的控制2.模拟量输入输出通道3.数字量输入输出通道4.通道的抗干扰问题基本要求：掌握模拟量和数字量的通道技术学时要求：4学时第三章数字控制器的连续设计方法主要内容：1.使用连续设计方法的条件。2.连续化设计步骤3.D（S）的离散化方法。4．各种离散化方法的比较。基本要求：了解连续设计的步骤掌握连续设计的方法学时要求：2学时第四章数字PID控制器设计主要内容：1.数字PID控制。2．数字PID的改进算法。3.数字PID控制器参数选择
《计算机控制技术》教学大纲 课程名称：计算机控制技术 Computer Controlled Systems） 课程编码：152040 学 分：2.5 分 总 学 时：40 学时，理论学时：32 学时，实验学时：8 学时 适用专业：自动化、电气工程及其自动化专业 先修课程：单片机与嵌入式系统、自动控制理论 一、课程的性质、目的与任务 本课程是自动化、电气工程及其自动化专业的一门专业选修课。通过本课程的学 习，使学生掌握计算机控制系统的基本设计方法。学生在修完单片微机原理及应用的基 础上，掌握输入输出接口电路设计方法；进而学习将生产现场各种物理量引入计算机中 的方法，为实现计算机对生产现场的检测、控制提供必要的硬件基础；在经典控制理论 的指导下，针对不同被控对象和系统性能指标要求，研究数字控制器的一般设计方法； 结合控制理论发展的新动向，介绍新型控制策略的设计与实现；通过学习典型计算机控 制系统设计举例，培养学生的计算机控制系统设计能力。 二、教学内容、基本要求与学时分配 第一章 计算机控制系统概述 主要内容： 1． 计算机控制系统的一般概念 2．计算机控制系统的组成 3．计算机控制系统的分类 基本要求： 了解计算机控制系统的基本概念 掌握计算机控制系统的组成 学时要求：2 学时 第二章 过程输入输出通道接口技术 主要内容： 1．计算机对外围通道的控制 2．模拟量输入输出通道 3．数字量输入输出通道 4．通道的抗干扰问题 基本要求： 掌握模拟量和数字量的通道技术 学时要求：4 学时 第三章 数字控制器的连续设计方法 主要内容： 1． 使用连续设计方法的条件。 2．连续化设计步骤 3．D（S）的离散化方法。 4．各种离散化方法的比较。 基本要求： 了解连续设计的步骤 掌握连续设计的方法 学时要求：2 学时 第四章 数字 PID 控制器设计 主要内容： 1． 数字 PID 控制。 2． 数字 PID 的改进算法。 3． 数字 PID 控制器参数选择
4.常用的PID控制系统基本要求：理解数字PID控制算法掌握数字PID控制器的参数选择学时要求：8学时第五章数字控制器的离散设计方法主要内容：1.最少拍随动系统设计2.最少拍无纹随动系统设计3.大林控制算法4.复杂控制系统设计基本要求：了解复杂控制系统设计方法掌握理解最少拍和大林算法学时要求：8学时第六章数字控制器的计算机实现及量化误差分析主要内容：1.数字控制器的实现，2.三种量化误差；3.输出信号量化误差，4.死区和极限环，5.数字控制器实现的其他问题基本要求：了解数字控制器的实现掌握量化误差学时要求：6学时第八章计算机控制系统应用实例主要内容：1.计算机温度控制系统；磁盘驱动器的伺服控制系统基本要求：理解控制系统的实际运行学时要求：2学时三、实验内容与学时分配实验内容具体参见实验教学大纲四、大纲说明1、《计算机控制技术》是自动化和电气工程及其自动化两个本科专业的学科专业选修课。2、课程一般安排在“自动控制理论”课程之后学习。在讲授时可根据专业需要对课程内容进行适当调整。3、教材中标有”*”号的内容一般不讲。4、每个知识点都要安排相应的例题。5、每次课后一般要布置2～3道练习题。6、考试成绩占总成绩的70%，平时作业考勤，实验等占总成绩的30%。五、教学参考书：1.施保华等，《计算机控制技术》，华中科技大学出版社，2007年2.王慧，《计算机控制系统》，化学工业出版社，2002年3：王锦标，《计算机控制系统》，清华大学出版社，2003年
4． 常用的 PID 控制系统 基本要求： 理解数字 PID 控制算法 掌握数字 PID 控制器的参数选择 学时要求：8 学时 第五章 数字控制器的离散设计方法 主要内容： 1． 最少拍随动系统设计 2． 最少拍无纹随动系统设计 3． 大林控制算法 4． 复杂控制系统设计 基本要求： 了解复杂控制系统设计方法 掌握理解最少拍和大林算法 学时要求：8 学时 第六章 数字控制器的计算机实现及量化误差分析 主要内容： 1． 数字控制器的实现， 2． 三种量化误差； 3． 输出信号量化误差， 4． 死区和极限环， 5． 数字控制器实现的其他问题 基本要求： 了解数字控制器的实现 掌握量化误差 学时要求：6 学时 第八章 计算机控制系统应用实例 主要内容： 1． 计算机温度控制系统；磁盘驱动器的伺服控制系统 基本要求： 理解控制系统的实际运行 学时要求：2 学时 三、实验内容与学时分配 实验内容具体参见实验教学大纲 四、大纲说明 1、《 计算机控制技术》是自动化和电气工程及其自动化两个本科专业的学科专业选修 课。 2、课程一般安排在“自动控制理论”课程之后学习。在讲授时可根据专业需要对课程 内容进行适当调整。 3、教材中标有”* ”号的内容一般不讲。 4、每个知识点都要安排相应的例题。 5、每次课后一般要布置 2～3 道练习题。 6、考试成绩占总成绩的 70％，平时作业考勤，实验等占总成绩的 30％。 五、教学参考书： 1．施保华等，《计算机控制技术》，华中科技大学出版社 ，2007 年 2．王慧，《计算机控制系统》，化学工业出版社，2002 年 3．王锦标，《计算机控制系统》，清华大学出版社 ，2003 年