计算机控制技术 教学大纲

一、课程基本信息计算机控制技术课程名称Computer ControlTechnology课程编号开课单位

2.5理论教学学时36实验8上机0实践0课程性质专业课学分授课语言适用专业中文开设学期及周第5学期、每周4学时学时分配先修后续课程模拟电子技术、数字电子技术、微机原理、自动控制原理《计算机控制技术》课程是自动化专业的一门专业必修课程主要讲述计算机控制系统各部分组成、原理、技术及系统的工程应用包括检测设备及执行机构、总线与网络通信技术、过程通道与人机接口技术、数据处理与控制策略、抗干扰技术、软件技术、典型计算机控制系统、计算机集成制造系统、计算机控制系统的设计与实施等内容通过本课程的学习，学生需要掌握计算机控制系统各组成部分的结构功能、工作原理、接口连接、通信技术，以及系统整体概念，掌握计算机控制系统在工业中的典型应用；具备一定的自学能力和科学思维，能够从专业角度分析、解决问题课程简介“Computer ControlTechnology77is aprofessional courseof automationmajor.This courseexpounds thecompositon,principle,technologyof computer control system,and alsoits industry application.The contentof thiscourse mainlyincludes sensorand acurator,busand networkcommunication technology,input andoutput interfacetechnology,data processingand controlstrategy,antidisurbancetechnology,software technology,classical computercontrol system,CTMS anddesing andengineering realizationof computercontrolsystem.The studentsneed tomaster theconstruction andfunction,principle,interface,communication ofparts ofsystem andtheconcept ofcomputercontrolsystem asa wholeintergrated system,and itsindustryapplication.Students need to have the abilitytostudy independentlyand thinkscitificly.They alsoneedtohavetheablility toanalze andsolve problemprofessionally.负责人执笔人审核人

二、课程目标序号代号课程目标OBE对应毕业要求指标点

1.4理解并掌握专业知识，目标1能够准确理解一个完整系统中对象、测量、控制、执行、通信等各部分组成的结构、功能、原理、并能够综合相关知识用于1Ml接口；理解各部分信号的转换和连接，系统总线及网络的构成；理解上下位机软件开发的基本环境和基本开是自动化领域的复杂工程问发手段；理解常用的抗干扰硬件、软件的技术原理题解决方案的比较和综合

3.1掌握工程设计和产品开发全周期、全流程的基本目标2能够将各部分知识加以连接整合、融会贯通，形成计算机控制系统设计的整体概念；能够从系统、设计/开发方法和技术，了2M2工程的角度提出问题，利用所学知识，通过查阅资料、分析对比找到解决方案，并在此过程中培养科学思维、是解影响设计目标和技术方工程观念案的各种因素

三、课程内容及授课安排支撑课程课内课次周次章节教学内容/重难点学习目标作业必读资料目标学时教学内容•计算机控制系统概述•计算机控制系统的组成及分类掌握计算机控•计算机控制研究的课题及发展趋势制系统的组成简述计算机控及功能，理解工制系统的组成及重点11第1章Ml2业中几种典型其各部分的功•计算机控制系统的基本概念与组成系统结构及其能•计算机控制研究的课题及发展趋势应用难点•计算机控制系统的硬件与软件组成2-31-2第2章•计算机控制系统的分类及其应用场景Ml4教学内容理解掌握流设计一个简单程、离散行业常的伺服电动机用的典型测量控制系统，并说装置和执行机明其工作原理•过程控制中的检测设备（传感器、变送器）构的基本特点•运动控制中的检测设备（测速发电机、光电编码器）及应用方法•过程控制中的执行器（气动执行器、电动执行器）•运动控制中的执行机构（伺服电动机、步进电动机）重点•传感器与变送器的工作原理•伺服电动机与步进电动机的控制方法难点•传感器与变送器的信号处理•伺服电动机的控制方法教学内容•计算机总线的基本概念与分类•常用内部总线（ISA、PCI等）理解掌握计算•常用外部总线（RS-

232、RS-

485.USB等）机控制系统中比较RS-232与•工业控制网络（现场总线、工业以太网）常用的内部、外RS-485的优缺4-52-3第3章Ml4重点部总线、控制网点，并说明其应•计算机总线的分类与性能指标络的概念、类型用场景•常用内部总线与外部总线的工作原理及应用难点•总线仲裁与数据传输•工业控制网络的通信协议教学内容理解掌握计算•数字量输入/输出通道机控制系统中设计一个简单典型的输入、输•模拟量输入/输出通道的模拟量输入通6-73-4第4章出信号接口，能Ml4•人机接口（键盘、鼠标、触摸屏、显示器）道，并说明其工够设计简单的重点作原理输入输•数字量与模拟量输入/输出通道的设计•人机接口的设计与实现难点出电路•模拟量输入/输出通道的信号处理•模拟量输入/输出通道接口电路设计教学内容•数字滤波与数据处理•数字控制器的设计技术理解掌握计算•数字PTD控制算法机控制系统中常用的数字滤•先进控制方案（预测控制、模糊控制、神经网络控波方法、数据处制）8-94-5第5章Ml4理方法、数字控重点制算法，了解先•数字滤波与数据处理方法进控制方案的设计一个数字•数字PID控制算法的实现应用PID控制器，并难点说明其参数整定•数字控制器的离散化设计方法教学内容理解掌握常用•干扰的来源与传播途径的硬件、软件抗分析一个实际•硬件抗干扰技术lO-干扰方法及特系统中的干扰来5-6第6章•软件抗干扰技术Ml4ll点，理解工程中源，并提出抗干•提高系统可靠性的设计措施重点提高系统可靠扰措施•硬件与软件抗干扰技术性的设计方法•提高系统可靠性的设计方法难点•干扰的传播途径与作用方式•抗干扰技术的实际应用12-教学内容理解实时操作使用工业组态6-7第7章Ml413•计算机控制软件概述系统的应软件设计一个•操作系统与实时操作系统用，掌握工业简单的监控系•数据结构与算法组态软件的应统•工业组态软件用重点•实时操作系统的特点与应用•工业组态软件的使用难点•实时操作系统的任务调度•工业组态软件的组态设计教学内容•基于工控机的计算机控制系统•基于PLC的控制系统•基于嵌入式系统的计算机控制系统理解掌握工业设计一个基于•集散控制系统（DCS）14-中儿中典型系PLC的简单控制7-8第8章•现场总线控制系统M2415统的特点及应系统，并说明其重点用工作原理•基于PLC的控制系统设计•集散控制系统的结构与工作原理难点•嵌入式系统的软件设计教学内容•CIMS的概念与组成分析一个CIMS•CIMS的功能分系统系统的实际应用理解C1MS的系168第9章•CIMS的开发与实施案例，并说明其M22统结构功能功能分系统的作重点用•CIMS的组成与功能分系统•CIMS的开发流程难点•CIMS的功能分系统的集成•CTMS的实施策略教学内容•计算机控制系统设计原则与步骤了解计算机控•计算机控制系统设计以单容水箱液制系统设计的•计算机控制系统调试与运行位控制系统为179第10章原则、步骤，掌M22重点例,给出系统设握软硬件设计计过程•计算机控制系统设计步骤与软硬件设计方法难点•计算机控制系统软硬件设计教学内容理解掌握三种•工业锅炉计算机控制系统分析影响三种类型计算机控第11•硫化机计算机群控系统计算机控制系统189制系统的基本M22早士.•焊接机器人控制系统重占•设计方案的不同结构及软硬件原因•不同应用的系统的方案设计设计方法•系统架构与软硬件设计方法难点•不同系统的方案设计及方法

四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比

1.成绩按照题目数及得分，换算为百分制，根据作业是否按时上交、完成准确性评分1作业20%

2.考核学生对基本知识的掌握能力

1.学生选择与控制技术相关领域的题目，通过查阅资料，以自己独特的视角理解和整理成小论文

2.成绩按照小论文逻辑是否合理、阐述是否流畅、格式是否规范等评分2小论文10%

3.考核学生对所学知识的运用和整合能力以及自主学习能力，培养其提出问题、分析问题、解决问题的科学思维

1.学生按照要求完成验证性和设计性实验3实验

2.按照实验的完成结果、效果、实验报告整理的规范性、逻辑性、结果及分析正确全面性等评分20%

3.考核学生对知识的运用、理论联系实践的能力，培养学生的工程思维

1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分4期末考试50%

2.主要考核学生对基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有选择题、简答题、分析题、计算题、设计题等注意事项对违反学术诚信的行为有以下处理办法

1.在作业、课程小论文中抄袭，该项记零分；

2.期末考试作弊者，该项成绩记零分主要学习方法和要求

1.充分利用学习通、大学MOOK、学习强国等在线学习资源，结合课堂知识，加深系统理解；

2.课堂上认真听讲，夯实基础，学透原理，积极思考，回答好雨课堂作业和提问；

3.课后广泛查阅当前研究发展动态，形成科学的逻辑思维，敢于提出和有条理的表达自己的观点教材与参考资料1《计算机控制技术与系统》，胡乃平主编，机械工业出版社，

2025.2《计算机控制技术》，于海生等编著，机械工业出版社，

2023.3《计算机控制技术》，王超主编，机械工业出版社，

2020.4《控制系统技术概论》，（美）Robert N.Bateson著，机械工业出版社，

2006.评价标准课程阶段性测验、期末考试按试题答案及评分细则评分，实验环节按照实验课评分标准评分，作业（含课堂表现）和专题的评分标准得分及评分标准作业N*90-100%N*80-89%N*70-79%N*60-69%N*0-59%按时交作业，无抄袭；知按时交作业，无抄袭；知按时交作业，无抄袭；知未按时交作业，经提醒后未按时按要求交作业；没课后作业，最终折算到百识及概念掌握全面，运用识及概念掌握较全面，能识及概念掌握较全面，能补交；知识及概念学握程有掌握知识及概念，不会分制得当；分析计算过正确运用；回答够运用；回答正度一般，基本能够运用；回答正确率确率70$以上程完整，书写清晰，结果正确率80%以上运用；回答正确率60%以不足60队未按时按要求正确率90%以上上交，经提醒后未在规定时间补交；计0分90-10080-8970-7960-690-59小论文选题具有很好的实践意选题具有较好的实践意义，能够代表一定的典型义，能够代表一定的典型选题与计算机控制系统及选题具有了一定的实际应选题具有了基本的实际应工业应用现状或前沿技术工业应用现状或前沿技术应用不相关论点不明确，用背景论点较明确，结用背景论点基本明确，论点明确，结构合理，逻论点较明确，结构较合理，结构不合理，逻辑不清晰，构较合理，逻辑较清晰，结构基本合理，逻辑基本需撰写一篇和课程技术相辑清晰，语言、格式规范逻辑较清晰，语言、格式语言、格式不规范不能语言、格式基本规范具清晰，语言、格式基本规关的小论文，以百分制计具有较好的文献学习和整较规范具有了一定的文通过查阅文献学习，思维有了基本的文献学习和整范查阅了一定文献，对算理能力，能够以科学的思献学习和整理能力，能够过程不符合科学性与小理能力，具有一定的思维科学思维方式有了基本的维分析问题、给出合理方以较科学的思维分析问题论文要求的契合度不足和分析过程，与小论文要涉及与小论文要求的契案与小论文要求的契合与小论文要求的契合度在60%o不交报告或内容雷同求的契合度在70%以上合度在60%以上度在90%以上80%以上者为0分90-10080-8970-7960-690-59实验按时按要求完成实验内按时按要求完成实验内按时按要求完成实验内按时按要求完成实验内容，容，按时交报告，无抄袭；不能按时按要求完成实验容，按时交报告，无抄袭；容，按时交报告，无抄袭；按时交报告，无抄袭；基理解了知识及概念，对理内容、按时交报告；内容按要求需要完成四个实知识及概念掌握全面，能能较好地掌握知识及概念，本掌握知识及概念，基本论与实际的联系有一定认雷同；不能理解知识及概验，并提交实验报告实够理论联系实际，有较好能较好地理论联系实际，能理论联系实际，有一定识，有基本的工程思维；念与实际的联系，无基本验报告总分按照四个实验的工程思维；分析计算过有一定的工程思维；分析的工程思维；分析计算过分析计算过程基本完整，的工程思维；分析计算过的平均分计算程完整，书写整洁，结果计算过程较完整，书写整程较完整，书写整洁，结书写基本整洁，结果正确程不完整，书写不认真，正确率90%以上洁，结果正确率在80%以上果正确率在70%以上率在60%以上结果正确率不足60%o

五、考核方式与课程目标及毕业要求观测点达成度关系对应毕业要求观测点作业序号课程目标小论文实验期末考试合计1Ml

1.412%16%30%58%2M

23.18%10%4%20%42%20%10%20%50%100%合计。