計算機控制技術課程教學大綱TechnologyofMicrocomputercontrol學時數(shù)：40其中：實驗學時：0課外學時：0學分數(shù)：2.5適用專業(yè)：電氣工程與自動化專業(yè)或其它相關專業(yè)一、課程的性質(zhì)、目的和任務本課程是自動化類各專業(yè)的“主干專業(yè)課程”，屬工程技術類課程。通過本課程的學習，使學生了解和掌握以微型機為核心組成的控制系統(tǒng)的硬件、軟件基礎知識，以及基本的應用技術。并具備獨立設計計算機控制系統(tǒng)的能力，為今后從事工業(yè)自動化方面的工作打下一個基礎。二、課程教學的基本要求（一）熟練掌握計算機控制系統(tǒng)的組成與接口技術；（二）掌握和理解計算機控制系統(tǒng)的常用控制算法；（三）熟練掌握計算機控制系統(tǒng)的設計方法和實現(xiàn)過程；（四）了解計算機控制技術的發(fā)展趨勢及前沿課題。三、課程的教學內(nèi)容、重點和難點第一章微型計算機控制系統(tǒng)概述（4學時）基本內(nèi)容:計算機控制系統(tǒng)的概念、組成，計算機控制系統(tǒng)的分類以及發(fā)展。基本要求：熟悉微機控制系統(tǒng)的組成（硬件結構和軟件組成）。了解微機控制技術的發(fā)展趨勢。重點:計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況。重點:計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況。難點：計算機控制系統(tǒng)的分類。第二章計算機控制系統(tǒng)的過程通道接口技術（6學時）基本內(nèi)容：數(shù)字量輸入、輸出通道的設計，模擬量輸入通道的設計，模擬量輸出通道的設計?；疽螅赫莆漳M量輸入、輸出通道的設計。掌握數(shù)字量輸入、輸出通道的設計。了解過程通道的結構形式。能夠根據(jù)控制系統(tǒng)要求選擇輸入輸出通道中所用到的各種器件，掌握工作原理和使用方法。能正確地繪制出系統(tǒng)的硬件電路原理圖。重點：采樣/保持器、D/A轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器接口設計難點：采樣定理與數(shù)據(jù)采集第三章人機交互接口技術（4學時）基本內(nèi)容：人機交互輸入接口技術，人機交互輸出接口技術?；疽螅赫莆粘Ｓ面I盤和常用LED顯示器的工作原理及接口設計方法。能夠根據(jù)控制系統(tǒng)要求正確的設計出鍵盤和顯示器的接口電路，以及接口程序設計。了解LCD顯示器工作原理及接口設計方法。重點：鍵盤接口技術、顯示接口技術難點：矩陣鍵盤接口技術第四章常用控制程序設計（4學時）基本內(nèi)容：常用控制開關量輸出接口技術，常用功率驅(qū)動接口技術?；疽螅赫莆請缶绦蛟O計，開關量輸出接口設計方法，了解電動機接口技術。掌握步進電機接口技術。重點：開關量輸出接口技術、步進電機接口技術難點：交、直流電機控制接口技術第五章過程控制數(shù)據(jù)處理方法（4學時）基本內(nèi)容：計算機過程控制的數(shù)據(jù)類型及特點，計算機過程控制的數(shù)據(jù)處理方法?；疽螅毫私庥嬎銠C過程控制數(shù)據(jù)處理的特點和重要性。掌握計算機過程控制數(shù)據(jù)處理的常用方法和程序設計。重點：基本查表方法、量程自動轉(zhuǎn)換、標度變換難點：數(shù)據(jù)預處理方法。第六章數(shù)字PID及其算法（6學時）基本內(nèi)容：模擬PID控制算法的數(shù)字實現(xiàn)，幾種發(fā)展的數(shù)字PID控制算法，數(shù)字PID控制器參數(shù)的整定方法。基本要求：掌握模擬PID如何實現(xiàn)數(shù)字PID算法以及程序設計。熟悉數(shù)字PID調(diào)節(jié)中幾個實際問題的解決方法。了解幾種發(fā)展的PID算法。掌握PID參數(shù)整定方法。重點：PID算法的數(shù)字實現(xiàn)重點：PID算法的數(shù)字實現(xiàn)難點：數(shù)字PID的幾個實際問題第七章直接數(shù)字控制及其算法（4學時）基本內(nèi)容：直接數(shù)字控制系統(tǒng)的幾種常用算法，數(shù)字控制器在計算機控制系統(tǒng)中的實現(xiàn)方法。基本要求：掌握最少拍隨動系統(tǒng)和無波紋隨動系統(tǒng)設計方法。掌握數(shù)字控制器設計方法。了解大林算法。重點：重點：最少拍無波紋隨動系統(tǒng)設計方法。難點：大林算法第八章微型機控制系統(tǒng)設計（8學時）基本內(nèi)容：計算機控制系統(tǒng)的可靠性與抗干擾技術，微型機控制系統(tǒng)設計方法和步驟，控制系統(tǒng)設計?；疽螅赫莆沼嬎銠C控制系統(tǒng)中可靠性與抗干擾技術的處理方法。掌握微機控制系統(tǒng)的基本設計方法和調(diào)試步驟。理解控制系統(tǒng)的工作原理。重點：重點：微型機控制系統(tǒng)設計方法和步驟難點：控制系統(tǒng)設計四、課程各教學環(huán)節(jié)要求（一）課堂教學在課堂教學中強調(diào)理論教學的知識性、系統(tǒng)性同時，重點放在實際應用上。以應用實例為主線，講清楚組成計算機控制系統(tǒng)各部分的作用和聯(lián)系，以及如何將各功能模塊組合成一個完整有機的系統(tǒng)。主要是提高學生應用理論知識解決實際問題的能力。（二）課外作業(yè)本課程課外作業(yè)分為兩種類型：一種題目以考查學生掌握本門課程主要知識點為主；另一種類型是為配合設計性實驗和綜合性實驗而布置的設計性作業(yè)。（三）考試辦法為了考查學生掌握知識的應用能力和真實水平，期末理論考試分為閉卷部分和開卷部分，各占一定比例。閉卷部分以考查該門課程的基本知識為主；開卷部分以設計性題目為主。理論考試占該門課程總成績的70％，平時成績占總成績的30％。五、學時分配教學內(nèi)容各教學環(huán)節(jié)學時分配作業(yè)題量備注章節(jié)主要內(nèi)容講授實驗討論習題課外其它小計1微型計算機控制系統(tǒng)概述4432控制系統(tǒng)過程通道接口技術6663人機交互接口技術4444常用控制程序設計4445過程控制數(shù)據(jù)處理方法4446數(shù)字PID及其算法6647直接數(shù)字控制及其算法4438微型機控制系統(tǒng)設計883合計404031六、課程與其它課程的聯(lián)系在學習本課程前，應先學完《微機原理》、《自動控制理論》、《電子技術》，《檢測技術》，《電力電子技術》、《電氣控制技