第一篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)教學(xué)大綱201003

《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程教學(xué)大綱

英文名稱：Computer contrl technology

課程代碼：179003105 課程類別：公共類課程（）學(xué)科類課程（）專業(yè)必修課（√）專業(yè)選修課（）其他（）

學(xué) 分： 3.5學(xué)分

總 學(xué) 時(shí)： 60 其中實(shí)踐學(xué)時(shí)： 8 授課對(duì)象： 電氣類專業(yè)本科

先修課程：自動(dòng)控制原理 微機(jī)原理 單片機(jī)原理等

一、課程目的與任務(wù)

本課程主要學(xué)習(xí)微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)成及分類，微型機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。講述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中工程的設(shè)計(jì)與控制過(guò)程設(shè)計(jì)，過(guò)程量I/O通道的構(gòu)成原理及系統(tǒng)軟硬件實(shí)現(xiàn)的方法，數(shù)字控制器的模擬化設(shè)計(jì)法、直接數(shù)字設(shè)計(jì)法，以及認(rèn)識(shí)了解DCS和FCS系統(tǒng)等。

本課程旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握微型計(jì)算機(jī)控制的基本概念，掌握微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本分析方法和設(shè)計(jì)方法。要求學(xué)生從理論上掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本原理及應(yīng)用，為學(xué)生提供有效地分析和設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)所需的必要的洞察力、知識(shí)和理解力。在實(shí)踐過(guò)程中能利用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決控制系統(tǒng)中的實(shí)際問(wèn)題。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)能獨(dú)立承擔(dān)和開(kāi)展計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)方面的研究工作。

二、教學(xué)基本要求

通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)了解計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用前景。理解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成。掌握一些最基本的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分析方法、較簡(jiǎn)單的軟硬件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

三、教學(xué)內(nèi)容（按章、節(jié)、目三個(gè)層次詳細(xì)編寫(xiě)，含具體要求、重難點(diǎn)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配）1 微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述（4學(xué)時(shí)）

1.1微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成（1學(xué)時(shí)）1.2微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分類（1學(xué)時(shí)）

1.3 微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展概況與趨勢(shì)（1學(xué)時(shí)）1.4 控制裝置種類（1學(xué)時(shí)）

重點(diǎn) 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分類，工業(yè)控制計(jì)算機(jī) 難點(diǎn) 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分類 輸入/輸出通道及接口技術(shù)（14學(xué)時(shí)）

2.1 數(shù)字量輸入輸出通道及接口技術(shù)（2學(xué)時(shí)）2.2 模擬量輸入通道接口技術(shù)（6學(xué)時(shí)）2.2.1 多路開(kāi)關(guān)及采樣保持器（2學(xué)時(shí)）

2.2.2 A/D轉(zhuǎn)換器與接口技術(shù)（4學(xué)時(shí)）2.3 模擬量輸出通道接口技術(shù)（4學(xué)時(shí)）2.3.1 模擬量輸出通道結(jié)構(gòu)形式（2學(xué)時(shí)）2.3.2 D/A轉(zhuǎn)換器與接口技術(shù)（2學(xué)時(shí)）2.4 硬件抗干擾技術(shù)（2學(xué)時(shí)）

重點(diǎn)

數(shù)字量輸入輸出通道及接口，模擬量輸入通道，多路轉(zhuǎn)換器,S/H器，ADC0809,AD574A,A/D轉(zhuǎn)換接口及編程，D/A轉(zhuǎn)換及接口，硬件抗干擾措施 難點(diǎn) A/D轉(zhuǎn)換接口及編程，D/A轉(zhuǎn)換及接口順序控制與數(shù)字控制技術(shù)（6學(xué)時(shí)）3.1 順序控制技術(shù)（1學(xué)時(shí)）3.2 數(shù)字程序控制技術(shù)（5學(xué)時(shí)）3.2.1 數(shù)字程序控制基礎(chǔ)（1學(xué)時(shí)）3.2.2 逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理（2學(xué)時(shí)）3.2.3 步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)（2學(xué)時(shí)）

重點(diǎn) 數(shù)字程序控制原理，直線插補(bǔ)算法，圓弧插補(bǔ)算法，步機(jī)電機(jī)工作原理，步進(jìn)電機(jī)計(jì)算機(jī)控制

難點(diǎn) 逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)算法，步進(jìn)電機(jī)計(jì)算機(jī)控制方法 4.控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)（4學(xué)時(shí)）4.1 測(cè)量數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)（1學(xué)時(shí)）4.2 量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換和標(biāo)度變換（1學(xué)時(shí)）

4.3 數(shù)字濾波技術(shù)（2學(xué)時(shí)）

重點(diǎn) 系統(tǒng)誤差處理方法，量程轉(zhuǎn)換，標(biāo)度變換，常用數(shù)字濾波方法 難點(diǎn) 標(biāo)度變換，常用數(shù)字濾波方法 5數(shù)字PID及其算法（10學(xué)時(shí)）

5.1 PID算法的數(shù)字實(shí)現(xiàn)（2學(xué)時(shí)）5.2 數(shù)字PID調(diào)節(jié)中的幾個(gè)實(shí)際問(wèn)題（2學(xué)時(shí)）

5.3 幾種發(fā)展的PID算法（4學(xué)時(shí)）

5.4 PID參數(shù)的整定方法（2學(xué)時(shí)）

重點(diǎn) 數(shù)字控制器模擬化設(shè)計(jì)方法，數(shù)字PID控制算法，改進(jìn)的數(shù)字PID控制器設(shè)計(jì)，數(shù)字PID參數(shù)整定方法

難點(diǎn) 數(shù)字PID控制算法及其改進(jìn)，PID參數(shù)整定

6直接數(shù)字控制極其算法（10學(xué)時(shí)）6.1 最少拍隨動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（4學(xué)時(shí)）6.2 最少拍無(wú)波紋隨動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（2學(xué)時(shí)）

6.3大林算法（2學(xué)時(shí)）

6.4 數(shù)字控制器在微機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的方法（2學(xué)時(shí)）

重點(diǎn) 數(shù)字控制器離散化設(shè)計(jì)方法，最少拍有紋波控制，最少拍無(wú)紋波控制，大林算法 難點(diǎn) 最少拍有紋波控制，最少拍無(wú)紋波控制 微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（4學(xué)時(shí)）

7.1 微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及步驟（2學(xué)時(shí)）

7.2 微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例（2學(xué)時(shí)）重點(diǎn) 微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟及應(yīng)用

難點(diǎn) 微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟及應(yīng)用

四、推薦教材或參考書(shū)目

（一）推薦教材：

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)（第2版）.顧德英主編.北京郵電大學(xué)出版社.2007年

（二）參考書(shū)目：

微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)（第1版）潘新民，王燕芳編著.高等教育出版社.2001年 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)（第1版）于海生編著.機(jī)械工業(yè)出版社.2007年

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)（第1版）薛弘曄 劉原編著 西安電子科技大學(xué)出版社.2003年 大綱撰寫(xiě)人：喻曉紅 系（教研室）意見(jiàn)： 學(xué)院學(xué)術(shù)委員會(huì)意見(jiàn)：（簽字）

學(xué)院審核：（簽字、蓋章）年 月 日

第二篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)-教學(xué)大綱-10版

研究生課程教學(xué)大綱

本課程是機(jī)械電子工程專業(yè)碩士研究生的學(xué)位課。

課程目的和任務(wù)是使學(xué)生在已學(xué)控制工程基礎(chǔ)即經(jīng)典控制理論、微機(jī)原理及接口技術(shù)等課的基礎(chǔ)上，初步了解計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展概況，掌握數(shù)字控制技術(shù)的設(shè)計(jì)理論及方法。使學(xué)生掌握線性離散控制系統(tǒng)的z變換分析法、連續(xù)控制系統(tǒng)及其控制規(guī)律的離散化，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的模擬化設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的離散化設(shè)計(jì)及數(shù)字控制器的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法。并能綜合應(yīng)用所學(xué)到的基本概念、基本知識(shí)和基本方法，緊密結(jié)合工程實(shí)際，對(duì)典型機(jī)電液控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字控制技術(shù)的應(yīng)用。課程要求學(xué)生能夠進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的融會(huì)貫通和靈活運(yùn)用的能力，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。學(xué)生除認(rèn)真參加課堂學(xué)習(xí)、課堂交流討論外，還必須借助參考資料進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠?xùn)練，消化吸收和拓展課程內(nèi)容；必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化對(duì)“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”的感性認(rèn)識(shí)，鍛煉運(yùn)用理論知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

課程主要內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配：

第一章 緒論2學(xué)時(shí)

1.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的地位、作用和任務(wù)

2.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成3.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類

4.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的研究課題和發(fā)展方向

第二章 線性離散系統(tǒng)（采樣控制系統(tǒng)）的z變換分析法6學(xué)時(shí)

1.線性離散系統(tǒng)、采樣定理、保持器及差分方程概念

2.z變換、性質(zhì)和定理

3.z反變換原理

4.用z變換求解差分方程的方法

5.離散系統(tǒng)的z傳遞函數(shù)的求法

6.線性離散系統(tǒng)分析（穩(wěn)定性分析和穩(wěn)態(tài)誤差分析）

第三章 數(shù)字程序控制技術(shù)4學(xué)時(shí)

1.數(shù)字程序控制方式

2.插補(bǔ)原理：直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)

3.步進(jìn)電機(jī)工作原理

第四章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的模擬化設(shè)計(jì)4學(xué)時(shí)

1.數(shù)字控制器模擬化設(shè)計(jì)步驟

2.數(shù)字PID控制器的設(shè)計(jì)方法和改進(jìn)方法

3.了解數(shù)字PID控制器參數(shù)的整定方法

第五章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的離散化設(shè)計(jì)8學(xué)時(shí)

1.數(shù)字控制器離散化設(shè)計(jì)步驟

2.最少拍控制器和最少拍無(wú)波紋控制器的設(shè)計(jì)方法

3.了解純滯后控制方法（大林算法及史密施估計(jì)）

第六章 控制系統(tǒng)難點(diǎn)解析及Matlab仿真軟件介紹（自學(xué)）2+2學(xué)時(shí)

第七章 數(shù)字控制器的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)及設(shè)計(jì)實(shí)例（自學(xué)）4學(xué)時(shí)

1.數(shù)字控制器的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法（直接、串聯(lián)、并聯(lián)程序）

2.設(shè)計(jì)實(shí)例分析

第三篇：重慶理工大學(xué)實(shí)踐教學(xué)大綱(實(shí)習(xí)設(shè)計(jì))03計(jì)算機(jī)控制技術(shù)綜合.

《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)大綱

開(kāi)課單位:電子信息與自動(dòng)化學(xué)院 開(kāi)課學(xué)期:第 4學(xué)年秋季學(xué)期 學(xué) 分:3學(xué)分 學(xué) 時(shí):48學(xué)時(shí)(3周 適用專業(yè):自動(dòng)化(0701

一、課程設(shè)計(jì)的目的與意義

本課程設(shè)計(jì)是配合《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程而開(kāi)設(shè)的一門實(shí)踐課程。通過(guò)課程設(shè)計(jì),學(xué)生較系 統(tǒng)的完成電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)(經(jīng)過(guò)選題、方案論證、軟硬件設(shè)計(jì)、軟硬件實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)測(cè)試、總結(jié)報(bào)告等 基本過(guò)程 ,加深對(duì)模擬電路、數(shù)字電路、微機(jī)原理、單片機(jī)(嵌入式、DSP、PLC 等相關(guān)課程理論 知識(shí)的理解;通過(guò)課程設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生把原理分析與工程設(shè)計(jì)結(jié)合,掌握軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方 法和一般規(guī)則,提高綜合應(yīng)用能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

1、培養(yǎng)獨(dú)立完成一個(gè)課題或解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2、培養(yǎng)查閱資料文獻(xiàn)的能力。

3、熟悉元器件類型,掌握合理選取元器件的規(guī)則。

4、鍛煉撰寫(xiě)小論文和設(shè)計(jì)報(bào)告的能力。

二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容

本課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括:自主選題、理論設(shè)計(jì)、調(diào)試與仿真、撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告、答辯等。

1、無(wú)論什么題目,最后完成的方案必須包含 MCU 模塊。除題目明確指定 MCU 之外, MCU 種類不 加限制,可在 51單片機(jī)、AVR、ARM、可編程邏輯控制器、FPGACPLD、DSP、PLC 等范圍內(nèi)自行選擇。

2、理論設(shè)計(jì)包括方案選擇、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。硬件設(shè)計(jì)包括單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè) 計(jì)、單元電路設(shè)計(jì)、元器件選擇(須選通用芯片及參數(shù)計(jì)算;軟件設(shè)計(jì)包括模塊化層次結(jié)

構(gòu)圖、程序流程圖等。通過(guò)調(diào)試與仿真,進(jìn)一步完善設(shè)計(jì),達(dá)到課程設(shè)計(jì)要求,使其更接近于實(shí)際產(chǎn)品。

3、撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告,對(duì)理論設(shè)計(jì)內(nèi)容,調(diào)試過(guò)程及性能指標(biāo)的測(cè)試進(jìn)行全面總結(jié),把實(shí)踐內(nèi)容上 升到理論高度,通過(guò)答辯過(guò)程展現(xiàn)課程設(shè)計(jì)所做的工作。

三、課程設(shè)計(jì)的方式

1、課程設(shè)計(jì)采用相對(duì)集中方式,以班為單位集中在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。

2、每組學(xué)生 1-3人,鼓勵(lì)學(xué)生個(gè)人獨(dú)立完成。

四、課程設(shè)計(jì)的基本要求

1、實(shí)驗(yàn)室配備計(jì)算機(jī)、相關(guān)軟件,提供常見(jiàn)電子元器件、工具、設(shè)備,其他元器件應(yīng)提前通知 實(shí)驗(yàn)室采購(gòu)或自行購(gòu)買。

2、實(shí)訓(xùn)教學(xué)課堂化,嚴(yán)格考勤制度,在課程設(shè)計(jì)期間累計(jì)曠課達(dá)到 10學(xué)時(shí),取消考核資格。需要外出查找資料,購(gòu)買電子元器件時(shí),必須向指導(dǎo)教師請(qǐng)假,經(jīng)同意后方可外出。

3、采取自主選題 +抽簽方式?jīng)Q定學(xué)生選題,每個(gè)題目限兩組學(xué)生。

4、小組成員既要分工,又要協(xié)作,同一小組成員之間可以相互探討、協(xié)商,可以互相借鑒或參 考別人的設(shè)計(jì)方法和經(jīng)驗(yàn),但每個(gè)學(xué)生必須獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)。

5、獨(dú)立撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告,格式符合要求,文字(不含圖形、程序不少于 3000字。

五、課程設(shè)計(jì)成績(jī)的評(píng)定

1、按優(yōu)、良、中、及格、不及格五個(gè)等級(jí)評(píng)定成績(jī)。

2、成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù):設(shè)計(jì)質(zhì)量 50%;平時(shí)成績(jī) 20%;答辯 30%。

3、課程設(shè)計(jì)報(bào)告雷同率超過(guò) 50%者,按不及格處理。

第四篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

一、填空題

1、所謂自動(dòng)控制，就是在沒(méi)有人直接參與的情況下，通過(guò)控制器使生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。

2、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理的三個(gè)步驟：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)控制決策、實(shí)時(shí)控制輸出

3、實(shí)時(shí)性：是指工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)該具有的能夠在限定時(shí)間內(nèi)對(duì)外來(lái)事件作出反應(yīng)的特性。

4、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有哪幾種典型類型：OIS、DDC、SCC、DCS、FCS、PLC5、工業(yè)計(jì)算機(jī)有哪些特點(diǎn)：可靠性高、實(shí)時(shí)性好、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、模塊化設(shè)計(jì)，完善的O/I通道、系統(tǒng)擴(kuò)充性好、系統(tǒng)開(kāi)放性好、控制軟件包功能強(qiáng)。

二、作圖題

1、作出計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成框圖

2、作出計(jì)算機(jī)制導(dǎo)控制系統(tǒng)（OIS）的系統(tǒng)框圖

三、問(wèn)答題

1、計(jì)算機(jī)總線大致可分為幾類？其內(nèi)部總線又可分為幾類？

2、簡(jiǎn)述smith預(yù)估控制的基本思想。

3、常見(jiàn)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)總線體系結(jié)構(gòu)有哪幾種？

4、什么是數(shù)字濾波？常用的數(shù)字濾波有哪些方法？

5、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的干擾來(lái)源有哪幾類？各類干擾又有哪些具體形式？

6、現(xiàn)場(chǎng)總線的定義是什么？

四、論述題

1、論述DCS、FCS各自的含義是什么？

五、計(jì)算題

關(guān)于PID控制，要求：

1、寫(xiě)出模擬PID控制器的控制規(guī)律及其傳遞函數(shù)。

2、推導(dǎo)出位置式數(shù)字PID的控制算式。

3、推導(dǎo)出增量式數(shù)字PID的控制算式。

關(guān)于模糊控制

六、設(shè)計(jì)題

現(xiàn)要求用80C51單片機(jī)處理A、B、C三個(gè)輸入信號(hào)，其中A為0-20V的交流信號(hào)，B為0-10mA的直流電流信號(hào)，C為0/24V的直流電壓開(kāi)關(guān)信號(hào)，要求得到A、B信號(hào)的幅值及C信號(hào)的狀態(tài)。其中ADC采用ASC0809。請(qǐng)補(bǔ)充必要的電子元器件，并將元器件正確連接（可用網(wǎng)絡(luò)符號(hào)）。

提示：交流信號(hào)？整流，開(kāi)關(guān)

第五篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程綜述

09熱工一班姚躍輝200910610118

計(jì)算機(jī)控制是自動(dòng)控制理論與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興學(xué)科，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。自動(dòng)控制技術(shù)在許多工業(yè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，但是由于生產(chǎn)工藝日益復(fù)雜，控制品質(zhì)的要求越來(lái)越高，簡(jiǎn)單的控制理論有時(shí)無(wú)法解決復(fù)雜的控制問(wèn)題。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用促進(jìn)了控制理論發(fā)展，先進(jìn)的控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合推動(dòng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)不斷前進(jìn)。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)與傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、微電子技術(shù)、CRT顯示技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表、軟件技術(shù)以及自控理論的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制的技術(shù)水平大大提高，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用突飛猛進(jìn)。利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，人們可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，完成常規(guī)控制技術(shù)無(wú)法完成的任務(wù)，微型計(jì)算機(jī)控制已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于軍事、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、航空航天以及日常生活的各個(gè)領(lǐng)域?？梢哉f(shuō)，21世紀(jì)是計(jì)算機(jī)和控制技術(shù)獲得重大發(fā)展的時(shí)代，大到載人航天飛船的研制成功，小到日用的家用電器，甚至計(jì)算機(jī)控制的家庭主婦機(jī)器人，到處可見(jiàn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展日新月異，作為現(xiàn)代從事工業(yè)控制和智能儀表研究、開(kāi)發(fā)及使用的技術(shù)人員，必須不斷學(xué)習(xí)，加快知識(shí)更新的速度，才能適應(yīng)社會(huì)的需要，才能在工業(yè)控制領(lǐng)域里繼續(xù)邀游。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)參與控制并借助一些輔助部件與被控對(duì)象相聯(lián)系，以獲得一定控制目的而構(gòu)成的系統(tǒng)。這里的計(jì)算機(jī)通常指數(shù)字計(jì)算機(jī)，可以有各種規(guī)模，如從微型到大型的通用或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)。輔助部件主要指輸入輸出接口、檢測(cè)裝置和執(zhí)行裝置等。與被控對(duì)象的聯(lián)系和部件間的聯(lián)系，可以是有線方式，如通過(guò)電纜的模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)進(jìn)行聯(lián)系；也可以是無(wú)線方式，如用紅外線、微波、無(wú)線電波、光波等進(jìn)行聯(lián)系。被控對(duì)象的范圍很廣，包括各行各業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程、機(jī)械裝置、交通工具、機(jī)器人、實(shí)驗(yàn)裝置、儀器儀表、家庭生活設(shè)施、家用電器和兒童玩具等?？刂颇康目梢允鞘贡豢貙?duì)象的狀態(tài)或運(yùn)動(dòng)過(guò)程達(dá)到某種要求，也可以是達(dá)到某種最優(yōu)化目標(biāo)。

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)就是利用計(jì)算機(jī)（通常稱為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)）來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)過(guò)程自動(dòng)控制的系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，由于工業(yè)控制機(jī)的輸入和輸出時(shí)數(shù)字信號(hào)，而現(xiàn)場(chǎng)采集到得信號(hào)或送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信號(hào)大多是模擬信號(hào)，因此與常規(guī)的按偏差控制的閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)相比，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)需要有莫屬轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器這兩個(gè)環(huán)節(jié)。

計(jì)算機(jī)把通過(guò)測(cè)量元件、變送單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換器送來(lái)的數(shù)字信號(hào)，直接反饋到輸入端與設(shè)定值進(jìn)行比較，然后根據(jù)要求按偏差進(jìn)行運(yùn)算，所得到數(shù)字量輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，使被控變量穩(wěn)定在設(shè)

定值上。這種系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由工業(yè)控制機(jī)和生產(chǎn)過(guò)程兩大部分組成。工業(yè)控制機(jī)硬件指計(jì)算機(jī)本身及外圍設(shè)備。硬件包括計(jì)算機(jī)、過(guò)程輸入輸出接口、人機(jī)接口、外部存儲(chǔ)器等。軟件系統(tǒng)是能完成各種功能計(jì)算機(jī)程序的總和，通常包括系統(tǒng)軟件跟應(yīng)用軟件。

（1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

在這種應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)只承擔(dān)數(shù)據(jù)的采集跟處理工作，而不直接參與控制。它對(duì)生產(chǎn)過(guò)程各種工藝變量進(jìn)行巡回檢測(cè)、處理、記錄及變量的超限報(bào)警，同時(shí)對(duì)這些變量進(jìn)行累計(jì)分析和實(shí)時(shí)分析，得出各種趨勢(shì)分析，為操作人員提供參考。

（2）直接數(shù)字控制系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)根據(jù)控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，然后將結(jié)果經(jīng)過(guò)過(guò)程輸出通道，作用到被控對(duì)象，從而使被控變量符合要求的性能指標(biāo)。與模擬系統(tǒng)不同之處在于，在模擬系統(tǒng)中，信號(hào)的傳送不需要數(shù)字化；而數(shù)字系統(tǒng)必須先進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，輸出控制信號(hào)也必須進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，然后才能驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。因?yàn)橛?jì)算機(jī)有較強(qiáng)的計(jì)算能力，所以控制算法的改變很方便。

微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是一門跨學(xué)科以及應(yīng)用性、技術(shù)性、綜合性都很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程，要求具備較強(qiáng)的自動(dòng)控制理論、微型計(jì)算機(jī)原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。通過(guò)學(xué)習(xí)，要求掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制原理和分析設(shè)計(jì)方法，具備基本的設(shè)計(jì)技能，能夠設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。學(xué)習(xí)該課程對(duì)我們工科專業(yè)的學(xué)生是十分重要而有用的。

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