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《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》教學(xué)大綱

一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域之一，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科教等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程是計(jì)算機(jī)各本科專業(yè)的一門專業(yè)選修課程。通過(guò)學(xué)習(xí)著重建立學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的整體概念，使學(xué)生在掌握和了解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)工作原理和初步分析、設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生具有完成簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)成、控制軟件編制以及系統(tǒng)調(diào)試維護(hù)的基本知識(shí)和能力，為畢業(yè)后參與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)開發(fā)、調(diào)試和維護(hù)打下初步基礎(chǔ)。

通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生達(dá)到:

1．熟練掌握計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的基本原理、方法和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成。

2．掌握輸入輸出通道接口技術(shù)、順序控制與數(shù)字程序控制及數(shù)字控制器的PID設(shè)計(jì)，了解多微處理器控制系統(tǒng)。

3．掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。

二、課程教學(xué)基本內(nèi)容與要求

第一章 緒論

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

1.1控制系統(tǒng)組成

1.2計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類

1.3工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

1.4計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r

（二）基本要求

教學(xué)目的：掌握控制系統(tǒng)組成和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)，了解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類及發(fā)展?fàn)顩r。

教學(xué)重點(diǎn)：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本概念、組成及分類，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

教學(xué)難點(diǎn)：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成及分類

第二章 輸入通道接口技術(shù)

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

2.1信號(hào)測(cè)量與傳感器技術(shù)

2.2模擬信號(hào)輸入通道接口

2.3鍵盤接口技術(shù)

2.4開關(guān)量信號(hào)輸入接口

（二）基本要求

教學(xué)目的：掌握模擬信號(hào)輸入通道接口、鍵盤接口技術(shù)與開關(guān)量信號(hào)輸入接口。了解信號(hào)測(cè)量與傳感器技術(shù)。

教學(xué)重點(diǎn)：傳感器，A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)采集，光電隔離與大功率輸入接口技術(shù)

教學(xué)難點(diǎn)：A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)采集，光電隔離輸入技術(shù)

第三章 輸出通道接口技術(shù)

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

3.1模擬信號(hào)輸出通道接口

3.2 LED顯示器及其接口技術(shù)

3.3 LCD顯示器接口技術(shù)

3.4開關(guān)量輸出接口技術(shù)

3.5電動(dòng)機(jī)控制接口技術(shù)

（二）基本要求

教學(xué)目的：掌握模擬信號(hào)輸出通道接口技術(shù)、LED顯示器及其接口技術(shù)、開關(guān)量輸出接口技術(shù)及電動(dòng)機(jī)控制接口技術(shù)，了解LCD顯示器接口技術(shù)。

教學(xué)重點(diǎn)：D/A轉(zhuǎn)換，動(dòng)態(tài)LED與靜態(tài)LED技術(shù)，光電隔離與繼電器輸出技術(shù)，小功率電機(jī)控制技術(shù)。

教學(xué)難點(diǎn)：D/A轉(zhuǎn)換芯片原理的理解及應(yīng)用，PWM技術(shù)，繼電器原理及應(yīng)用，電機(jī)的方向控制與速度控制。

第四章 順序控制與數(shù)字程序控制

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

4.1順序控制

4.2數(shù)字程序控制

（二）基本要求

教學(xué)目的：掌握順序控制與數(shù)字程序控制的基本概念，掌握逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法和數(shù)字積分器插補(bǔ)法的基本原理及實(shí)現(xiàn)方法。

教學(xué)重點(diǎn)：順序控制，逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法，數(shù)字積分器插補(bǔ)法。

教學(xué)難點(diǎn)：逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法，數(shù)字積分器插補(bǔ)法。

第五章 數(shù)字控制器的PID設(shè)計(jì)

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

5.1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)

5.2數(shù)字控制器的PID設(shè)計(jì)方法

（二）基本要求

教學(xué)目的：了解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，掌握數(shù)字控制器的PID的工作原理及設(shè)計(jì)方法。

教學(xué)重點(diǎn)：PID控制與PID控制算法，PID算法的參數(shù)整定。

教學(xué)難點(diǎn)：控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)，PID控制與PID控制算法。

第六章 多微處理器控制系統(tǒng)

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

6.1 多微處理器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式

6.2 多微處理器控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信

6.3 多微處理器控制系統(tǒng)總線

（二）基本要求

教學(xué)目的：了解多微處理器的結(jié)構(gòu)形式及數(shù)據(jù)通信方法，理解并掌握多微處理器控制三類系統(tǒng)總線。

教學(xué)重點(diǎn)：多微處理器控制系統(tǒng)基本概念及功能特點(diǎn)，RS–232C與RS–485串行通信總線主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)基本概念、特點(diǎn)及應(yīng)用。

教學(xué)難點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)基本概念、特點(diǎn)及應(yīng)用。

第七章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（一）基本教學(xué)內(nèi)容

7.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟與方法

7.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)

7.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)

7.4 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例

（二）基本要求

教學(xué)目的：了解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與方法及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)，掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性原理及計(jì)算并提高系統(tǒng)可靠度方法。

教學(xué)重點(diǎn)：系統(tǒng)可靠性模型及可靠度計(jì)算，軟件抗干擾技術(shù)。

教學(xué)難點(diǎn)：控制對(duì)象數(shù)字模型的建立，系統(tǒng)可靠性模型及可靠度計(jì)算。

三、課程各章節(jié)學(xué)時(shí)分配

四、本課程課外學(xué)習(xí)與修學(xué)指導(dǎo)

由于該課程涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)等內(nèi)容，涉及知識(shí)面廣，是一門綜合性較強(qiáng)的課程，所以課后要多閱讀相關(guān)書籍，并多做練習(xí)題，必須做到理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，才能達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果。為了進(jìn)一步理解輸入輸出通道技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)和軟件工程專業(yè)同學(xué)需自學(xué)微機(jī)原理等相關(guān)知識(shí)。

五、本課程考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

考核方式：閉卷考試

成績(jī)?cè)u(píng)定方法：本課程的考核是平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期終考試成績(jī)相結(jié)合。具體比例為：上課出勤、作業(yè)占20%，實(shí)驗(yàn)占20%，期末考試成績(jī)占60%。

其中期未考試總分100分，基礎(chǔ)題占60%，中等難度題占30%，較難題占10%?？荚囶}型主要有：選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題、計(jì)算題、分析題、綜合應(yīng)用題等。

六、教材及參考書

教材：朱玉璽等.《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)（第二版）》.北京：電子工業(yè)出版社，2010.

主要參考書：

[1]謝劍英等.《微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)（第三版）》.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2007.

[2]于海生等.《微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》.北京：清華大學(xué)出版社，1999.

大綱撰寫人：劉偉群

大綱審閱人： 易葉青

教學(xué)副主任： 易葉青

編寫日期：2012.6