2022《计算机控制系统》教学大纲-崔明月.doc
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《计算机控制系统》课程教学大纲
一、课程信息
课程名称：计算机控制系统
ComputerControlSystems
课程代码课程类别：必修课
适用专业：自动化专业
课程学时：64学时
课程学分：3.5学分
修读学期：第6学期
先修课程：微型计算机原理、电子技术、自动控制原理，检测与转换技术
课内实验（实践）：8个实验（实践）项目共16学时
二、课程目标
（一）具体目标
通过本课程的学习，使学生达到以下目标：
1.理解计算机控制系统的有关基础理论，包括对计算机控制系统组成、接口技术、抗干扰技术、检测数据的处理方法、基本控制算法、先进控制方法等基本理论的理解与应用、对科学本质的理解及自动理论的应用。【支撑毕业要求1】
2.培养学生计算机控制系统软硬件设计以及系统调试维护的基本知识和能力，为以后从事计算机控制系统开发、调试和维护工作打下良好的基础。【支撑毕业要求2、3】
3.培养学生爱国守法，具有人文社会科学素养和社会责任感，能够在控制工程复杂系统设计、运行与维护过程中理解并遵守工程职业道德规范，履行相应的责任。能够正确处理个人与团队的关系，能够在多学科背景下的团队中根据角色要求发挥相应的作用。【支撑毕业要求5、9】
（二）课程目标与毕业要求的对应关系
表1课程目标与毕业要求的对应关系
课程目标
支撑的毕业要求
支撑的毕业要求指标点
课程目标1
1.工程知识
1-2掌握计算机控制系统的基础知识，包括电路制图、电路分析、电子技术、控制算法设计等，能用基本理论和基本方法分析自动控制领域复杂工程问题。
1-3掌握专业基础知识，包括经典控制理论、智能控制技术、传感器与检测技术、计算机控制技术等，能够对自动化工程领域复杂工程问题进行分析和设计。
1-4掌握计算机控制系统组成、数据处理、控制方法等相关基础知识与专业知识，具备进行计算机控制系统设计、维护、以及科学研究的知识与技能，能够将其综合应用于解决自动化控制领域复杂工程问题。
课程目标2
2.问题分析
3.设计/开发解决方案
2-1能够识别和判断自动控制领域复杂工程问题中的关键环节和参数，并结合专业知识进行有效分解。
3-1能够针对自动控制领域复杂工程问题进行需求分析，设计解决方案和满足特定需求的单元、系统。
3-3能够针对自动控制领域特定需求，设计或开发硬件系统，并体现创新意识。
课程目标3
5.使用现代工具
5-1能熟练使用电子仪器仪表观察分析电子电路、控制系统性能，并能运用图表、公式等手段表达和解决自动控制系统的设计问题。
5-2能恰当使用计算机软、硬件技术、算法仿真工具，完成计算机控制项目的模拟与仿真分析，能理解其局限性。
课程目标4
9.个人和团队
9-1能够主动与其他学科的成员合作共事，能独立完成团队分配的工作。
三、课程内容
（一）课程内容与课程目标的关系
表2课程内容与课程目标的关系
课程内容
教学方法
支撑的课程目标
学时安排
第一章绪论
讲授法
课程目标1、2、3
2
第二章工业控制计算机总线技术
讲授法、专题研讨
课程目1、2
2
第三章I/O接口与过程通道
讲授法、案例教学
课程目标1、2
6
第四章计算机控制系统的数据处理技术与控制算法
讲授法、案例教学
课程目标1、2
12
第五章计算机控制系统抗干扰与可靠性技术
讲授法、案例教学
课程目标1、2、3
4
第六章复杂控制技术
讲授法、案例教学
课程目标1、2、3
4
第七章计算机控制系统设计与实现
讲授法、案例教学
课程目标1、2、3
6
第八章智能控制技术基础
讲授法、案例教学
课程目标1、2、3
8
第九章控制网络技术
讲授法
课程目标1、2、3
4
实验一典型环节模拟实验
小组实验
课程目标1、2
2
实验二计算机控制系统的采样与保持实验
小组实验
课程目标1、2
2
实验三数字PID控制实验
小组实验
课程目标1、2
2
实验四积分分离PID控制实验
小组实验
课程目标1、2
2
实验五微分先行PID
小组实验
课程目标1、2
2
实验六神经网络PID控制实验
小组实验
课程目标1、2
2
实验七模糊PID控制实验
小组实验
课程目标1、2
2
实验八智能移动机器人导航与控制实验
小组实验
课程目标1、2、3、4
2
合计
64学时
（二）具体内容
第一章绪论
【学习目标】
1.了解《计算机控制系统》课程的内容和要求。
2.掌握计算机控制技术学习特点、方法和专业发展的途径；能够通过图书馆或网络检索查询计算机控制技术的期刊。
3.理解企业中工业自动化的任务与岗位要求，自动化工程师应该具备的专业知识和技能。
4.课堂思政目标：爱国守法，具有人文社会科学素养和社会责任感，能够在计算