计算机控制系统参考教学大纲VIP专享VIP免费

计算机控制系统参考教学大纲1课程简介课程名称：计算机控制系统COMPUTERCONTROLSYSTEM学时、学分：60/3开课学期：□秋季■春季先修课程：计算机文化基础，自动控制原理，微机原理及接口技术，数字电子技术基础，模拟电子技术基础，电路，复变函数与积分变换内容简介：本课程在自动控制原理和微机原理、数字/模拟技术的基础上，讲授计算机控制系统的基本理论和分析设计方法。明确讲明计算机控制与传统连续控制的相同与不同之处；离散系统的基本分析概念；数字化设计方法和各种经典设计方法的离散化方法；基于现代控制理论的多变量系统分析与设计方法；计算机控制系统的量化、字长效应；工程实现中的问题等，利用综合作业加深学生的认识和工程上设计一个计算机控制系统的能力。本课程是自动控制专业学生的重要技术基础课，具有重要的工程意义。通过本门课程的学习，将培养学生具有扎实的计算机控制理论基础及初步解决计算机控制系统的工程实现问题的能力，培养学生的创新意识。为了培养学生计算机控制系统实验开发能力，增强学生的过程实践经验，在“计算机控制系统”课程完成理论教学的基础上，单独安排了一组计算机控制系统系列实验教学。其教学内容涉及到计算机控制系统的工程实现中的许多问题，学生利用所选择的实验平台实现对模拟数据采集以及输出测试、定时中断，完成对闭环计算机控制系统调试等系列实验。使学生初步达到能独立组成和调试计算机控制系统的能力，为今后从事相关系统的开发打下必要的基础。2.授课对象本课程为本科自动化类专业的专业基础课程，重点面向已经具备了先修课程基础、未来具有运动体控制、机器人控制和其他工业过程控制需求背景的大学三年级学生。本课程针对具有高动态特征的运动体控制问题，解决系统的连续/离散化建模、分析、设计与实现技术，通过系列实验，培养学生对计算机控制系统的深刻认识和自行开发、设计调试一个简单控制系统的能力。3.教学大纲课程名称：计算机控制系统COMPUTERCONTROLSYSTEM学时/学分：60/3,其中理论教学为40/2,实验教学为20/1。先修课程：计算机文化基础，自动控制原理，微机原理及接口技术，数字电子技术基础，模拟电子技术基础，电路，复变函数与积分变换3.1课程教学目标计算机控制系统主要是指计算机参与控制的闭环系统。本课程将重点讲授计算机控制系统的基本理论以及各种设计方法和工程实现中的一些问题，并安排系列实验，对学生进行构建、调试计算机控制系统能力的培养与教育。本课程是自动控制专业学生的重要技术基础课。通过本门课程的学习，将培养学生具有扎实的计算机控制理论基础、掌握各种设计方法和初步解决计算机控制系统工程实现问题和构建、调试系统的能力。本课程教学分为理论教学与实验教学两部分。3.2教学内容及基本要3.2.1理论教学内容及基本要求（一）课程的主要内容1.绪论——2学时计算机控制系统的发展过程；计算机控制系统在日常生活和科学研究中的意义；计算机控制系统的组成及工作原理；计算机控制的特点、优点和问题；与模拟控制系统的不同之处；计算机控制系统的设计与实现问题。2.计算机控制系统的信号特性——4学时计算机控制系统中的数字部件特性及影响；多种信号形式、特性及混合采样信号的物理恢复过程；前、后置滤波器的作用；采样系统研究的简化。3.计算机控制系统的数学描述——6学时差分方程及其收敛条件；在z变换及其特性；z变换与差分方程的关系与相互变换；脉冲传递函数及其应用；频率域描述；计算机控制系统的状态空间描述。4.计算机控制系统分析——4学时s平面与z平面的映射关系；计算机控制系统的稳定性与稳态误差分析；时间与特性与频率域特性分析。5.计算机控制系统的经典设计——8学时1）连续域离散化的数字化设计——5学时设计的基本原理及步骤；连续控制器的离散化方法：一阶前向、后向差分近似法、Tustin变换法、匹配z变换法；设计举例；数字PID调节器设计。2）根轨迹与频率域设计——3学时离散系统的稳态、动态时域设计指标；z平面根轨迹分析及根轨迹设计；离散系统的频率域指标；w变换及频率域设计。6.状态空间设计——6学时离散系统的可控性与可达性；可观性...