計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程精選(九篇)

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第1篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程范文

關(guān)鍵詞：DDE；課程實(shí)訓(xùn)；組態(tài)技術(shù)；控制技術(shù)

1 前言

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)也越發(fā)的成熟。很多的計(jì)算機(jī)被當(dāng)做上位機(jī)應(yīng)用在工業(yè)控制領(lǐng)域，然而高職等學(xué)院對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程的開展，就必須要以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力為重點(diǎn)，全方面的對(duì)學(xué)生已經(jīng)學(xué)到的理論知識(shí)與技術(shù)能力、獨(dú)立創(chuàng)新能力等等方面進(jìn)行培訓(xùn)與提升，讓學(xué)院學(xué)生在這門課程學(xué)習(xí)當(dāng)中，能更加充分的認(rèn)識(shí)不斷更新的技術(shù)。很多年前計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)，使用的是下位機(jī)控制的方式以及程序等、使用高級(jí)語言對(duì)上位機(jī)接口進(jìn)行開發(fā)，這樣的方法容易出現(xiàn)開發(fā)周期長(zhǎng)、易出錯(cuò)、編程任務(wù)繁重等問題，隨著I/O板以及組態(tài)軟件的誕生，給解決這些問題提供了全新的方式。監(jiān)控組態(tài)軟件在很多領(lǐng)域已經(jīng)被廣泛使用，主要是用于數(shù)據(jù)收集以及監(jiān)控和過程控制系統(tǒng)。

2 控制系統(tǒng)的組成

電腦控制系統(tǒng)當(dāng)中含有工業(yè)控制（IPC）、通信接口與工業(yè)控制對(duì)象，這個(gè)控制過程也可以稱之為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、實(shí)時(shí)輸出的控制以及實(shí)時(shí)決策的控制。假如PCI7401（I/O板）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)被控對(duì)象的控制信號(hào)實(shí)行采集控制以及驅(qū)動(dòng)控制，組成如下方案（如圖一所示）。

3 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換機(jī)制技術(shù)

DDE指的是一種動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行交換的機(jī)制。這種DDE程序又分為客戶應(yīng)用程序和服務(wù)器使用程序、服務(wù)器應(yīng)用程序與客戶應(yīng)用程序之間，客戶應(yīng)用程序的主要作用在于發(fā)起會(huì)話請(qǐng)求以及接受信息、而服務(wù)器使用程序主要用于回應(yīng)請(qǐng)求與提供信息。服務(wù)器/客服的應(yīng)用程序代表這是客戶程序同時(shí)也是服務(wù)器，它們相互間可以經(jīng)過發(fā)送請(qǐng)求、答應(yīng)請(qǐng)求、來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。DDE協(xié)議通過服務(wù)、數(shù)據(jù)項(xiàng)以及主題的三級(jí)命令進(jìn)行所傳遞數(shù)據(jù)單位的識(shí)別。一般情況來講service就會(huì)成為應(yīng)用程序文件名，其主題需要是對(duì)服務(wù)器具有意義性的信息單元，數(shù)據(jù)項(xiàng)具體就是說服務(wù)器當(dāng)中獨(dú)立的一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)，假如經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程設(shè)備的DDE進(jìn)行聯(lián)系，就還需要提供各個(gè)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)名稱。因此每一次DDE客戶和服務(wù)器程序間的通信全是由客戶發(fā)啟的，每當(dāng)DDE客戶啟動(dòng)前，其DDE服務(wù)器都會(huì)最先投入運(yùn)行。在DDE通訊中含有：當(dāng)服務(wù)器數(shù)據(jù)發(fā)生變化的時(shí)候，直接把這些數(shù)據(jù)交給客戶，由客戶對(duì)其進(jìn)行熱鏈方式處理、當(dāng)服務(wù)器發(fā)生變化的時(shí)候，服務(wù)器告知客戶，經(jīng)由客戶讀取數(shù)據(jù)所用溫鏈方式以及讓客戶申請(qǐng)數(shù)據(jù)、然后服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送的冷鏈方式。

4 當(dāng)下計(jì)算機(jī)控制技術(shù)教學(xué)中存在的問題

⑴計(jì)算機(jī)控制這門課程具有多樣性、多課程、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，現(xiàn)在市面上的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)教程，大多數(shù)都比較偏向于理論分析，又或者是以單片機(jī)為中心進(jìn)行的教學(xué)設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與軟件開發(fā)常用步驟進(jìn)行分析，如果按照這類教材進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生很難在規(guī)定課時(shí)對(duì)其主要內(nèi)容進(jìn)行全面了解，更談不上掌握了，這樣會(huì)嚴(yán)重的制約學(xué)生利用已經(jīng)學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行實(shí)際操作的能力。

⑵學(xué)生缺乏實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生就算能夠按照標(biāo)準(zhǔn)課時(shí)理解計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的書本內(nèi)容，理論課程教學(xué)考核也全部達(dá)標(biāo)，但這終究是紙上談兵，一旦碰到實(shí)際的計(jì)算機(jī)控制問題需要解決，學(xué)生通常不能從問題的實(shí)質(zhì)進(jìn)行思考，而是依照書本按部就班，致使不能有效的利用已經(jīng)從書本上學(xué)到的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)理論與實(shí)際情況相結(jié)合。

⑶理論教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)不能有效結(jié)合。有些學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件有限，然而計(jì)算機(jī)控制技術(shù)教學(xué)需要以實(shí)踐為基礎(chǔ)，應(yīng)用實(shí)踐來證明理論，這樣可以讓學(xué)員對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)有更加深刻的認(rèn)識(shí)。但是有些學(xué)校嚴(yán)重缺乏具有操作性的訓(xùn)練項(xiàng)目，實(shí)踐學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)少導(dǎo)致了學(xué)生實(shí)際操作能力受到了很大限制，使得計(jì)算機(jī)控制技術(shù)教學(xué)過程枯燥乏味，教學(xué)質(zhì)量得不到保障。

實(shí)訓(xùn)教學(xué)探索是不單單是操作能力的培養(yǎng)，而是實(shí)際與理論相結(jié)合，以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度進(jìn)行合理分析研究的重要方法，所以大部分學(xué)校都會(huì)選擇基礎(chǔ)性較強(qiáng)以及具備高度實(shí)用性的項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)訓(xùn)探索，但是所做的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多沒有創(chuàng)新性，按部就班的進(jìn)行驗(yàn)證，其專業(yè)真正需要的操作能力、創(chuàng)新能力以及應(yīng)變能力都得不到很好的培養(yǎng)和發(fā)展。對(duì)此我們可以結(jié)合課本，組織一些實(shí)踐能力強(qiáng)、對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)有濃烈興趣的實(shí)訓(xùn)小組，利用假期休息時(shí)間進(jìn)行培訓(xùn)，而老師只需要給學(xué)生指出一些基本要求、所要完成的性能指標(biāo)、元件選擇、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電路調(diào)試以及焊接技術(shù)全部讓實(shí)訓(xùn)小組的學(xué)生獨(dú)自完成，借此達(dá)到增強(qiáng)學(xué)生實(shí)際操作能力和工程意識(shí)的目的。可以嘗試讓學(xué)生對(duì)有的課題設(shè)計(jì)制作進(jìn)行創(chuàng)新，結(jié)合企業(yè)實(shí)習(xí)，與教師共同承擔(dān)工程課題等，從而進(jìn)一步提高學(xué)生個(gè)人能力，盡管基于DDE和組態(tài)技術(shù)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程探索還在進(jìn)行當(dāng)中，可是一旦有經(jīng)過實(shí)訓(xùn)的有些學(xué)生做出了很好的成績(jī)，DDE和組態(tài)技術(shù)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)教學(xué)必將更進(jìn)一步。

[參考文獻(xiàn)]

第2篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)；三位一體；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

國(guó)內(nèi)很多院校在不同時(shí)期進(jìn)行了《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程體系改革，但大多為理論研究，因?yàn)楦鞣N原因限制實(shí)際應(yīng)用比較少。《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》作為電氣信息類重要的專業(yè)課，由于與工程實(shí)際聯(lián)系較緊密，并且直接涉及到學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)和就業(yè)等問題。學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程時(shí)，由于正處于畢業(yè)設(shè)計(jì)的前夕，所以對(duì)于將來所要從事的研究領(lǐng)域均十分感興趣，非常希望了解本專業(yè)目前在國(guó)內(nèi)外的技術(shù)動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨向。因此，《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程體系改革勢(shì)在必行。

一、“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”理論教學(xué)模式改革

1.培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性

一個(gè)老師不論課程講得多好，如果學(xué)生對(duì)所講的內(nèi)容不感興趣、感覺沒有什么用，他就不會(huì)努力去學(xué)習(xí)這門課程，這樣的教學(xué)一定是不成功的。為了盡量避免學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)這門課程的誤解，對(duì)其失去興趣，剛剛開始上課時(shí)，任課教師盡量不要講授太多和太深的理論知識(shí)，可結(jié)合學(xué)生所學(xué)的專業(yè)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)參觀或動(dòng)畫演示。應(yīng)用實(shí)例的有效引入，不僅可以讓學(xué)生多多了解計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的實(shí)用性，還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并且培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在教學(xué)的過程中，把計(jì)算機(jī)控制和自動(dòng)控制原理的相關(guān)理論進(jìn)行對(duì)比講解，例如，在講解穩(wěn)定性的時(shí)候，我們可以復(fù)習(xí)在自動(dòng)控制原理中穩(wěn)定性的定義以及判別穩(wěn)定性的方法，從而引出在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中穩(wěn)定性的定義和相應(yīng)的判別方法，這樣更有利于知識(shí)的學(xué)習(xí)。

2.精心選擇教材，吃透教材，形成適合教學(xué)的講義

任課教師拿到教材后，應(yīng)該盡早地備課。教師不僅要吃透教材，還要做到融會(huì)貫通，并且能夠舉一反三。這樣才能從整體上把握教材，才能根據(jù)教學(xué)大綱的要求，進(jìn)行合理地安排教學(xué)內(nèi)容的取舍、教學(xué)內(nèi)容的學(xué)時(shí)數(shù)，包括理論課和實(shí)踐課等。教師應(yīng)當(dāng)發(fā)揮創(chuàng)造性，還應(yīng)該有自己的風(fēng)格，不能“照本宣科”，在授課的過程中要適當(dāng)?shù)卮┎逡恍?shí)際資料，從而可以形成適合教學(xué)的講義，有利于提高教學(xué)質(zhì)量。

3.利用多媒體演示課件進(jìn)行教學(xué)，并利用matlab/simulink進(jìn)行仿真演示

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)這門課程是工科類電氣相關(guān)專業(yè)主干課程之一，這門課程具有難于理解、概念抽象、數(shù)學(xué)理論強(qiáng)等基本特征。在教學(xué)過程中，為了使學(xué)生更好地理解知識(shí)，可以利用matlab/simulink進(jìn)行仿真演示。例如在講解數(shù)字PID控制器時(shí)，我們可以通過simulink仿真來講解，先仿真只有P控制時(shí)的單位階躍響應(yīng)，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)比例參數(shù)，這樣可以清晰地看出P的作用；接著加入積分作用，可以看出引入I作用后，在控制效果上得到了什么改善；最后引入微分作用，再看看引入D后，控制效果又得到了什么改善，通過這樣的講解方法，同學(xué)們自己就可以總結(jié)出PID每一項(xiàng)的作用。

4.開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

因?yàn)椤坝?jì)算機(jī)控制技術(shù)”這樣的課程，內(nèi)容既多又細(xì)、而且應(yīng)用性強(qiáng)，在課堂教學(xué)中不可能面面俱到。所以利用現(xiàn)代化的手段建立信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是必要的。教師把任課 中用到的教學(xué)資料、多媒體課件和程序傳到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，這樣學(xué)生就可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都能學(xué)習(xí)到《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》這門課程，同時(shí)為了及時(shí)地和學(xué)生進(jìn)行交流，應(yīng)該建立信息網(wǎng)絡(luò)答疑平臺(tái)。

二、“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”實(shí)踐教學(xué)模式改革

1.增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力

為了培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，對(duì)理論課與工程實(shí)踐課程進(jìn)行整合，充分利用學(xué)校現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室的軟硬件資源。為了達(dá)到“理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐促進(jìn)理論”的目的，合理安排理論課程及工程實(shí)踐的課程內(nèi)容。任課教師布置一些實(shí)驗(yàn)課題針對(duì)教學(xué)大綱的要求，讓學(xué)生進(jìn)行一些驗(yàn)證性試驗(yàn)，讓他們把書本上一些東西得以實(shí)現(xiàn)，這樣更加有利于理論教學(xué)；也可以讓學(xué)生選擇科技創(chuàng)新比賽中比較感興趣的課題，指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料，學(xué)生來選擇適合的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，教師通過檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)而來啟發(fā)學(xué)生，并且挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要積極地發(fā)揮引導(dǎo)作用，增強(qiáng)學(xué)生自學(xué)能力和創(chuàng)造熱情，針對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容促進(jìn)學(xué)生之間的相互討論和交流。除此之外，把與本課程相關(guān)的工程實(shí)踐基地進(jìn)行開放，這樣感興趣的同學(xué)就可以靈活到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2.增加綜合實(shí)踐設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

為了讓學(xué)生把課程中的理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)有機(jī)的結(jié)合，課程改革中引入一個(gè)實(shí)際工程案例，這樣可以增強(qiáng)學(xué)生分析以及解決問題的綜合素質(zhì)。例如：實(shí)際工程案例為《步進(jìn)電機(jī)數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)》，采用小型直流步進(jìn)電機(jī)作為隨動(dòng)裝置，控制器可以采用單片機(jī)或DSP等，進(jìn)行一個(gè)步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，學(xué)生首先確定設(shè)計(jì)方案，然后根據(jù)控制方案進(jìn)行系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)，同時(shí)選擇需要的算法，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，觀察系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并做好實(shí)時(shí)記錄并進(jìn)行分析。

3.科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)課題

雖然書本上的知識(shí)是死的，但是科學(xué)研究的課題是活的，因此將平時(shí)的科學(xué)研究的成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)課程，并且將科研工作過程中得出的新知識(shí)、新方法以及一些科研前沿問題及時(shí)添加到教學(xué)內(nèi)容中，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生解決問題的意識(shí)和能力。

三、采用適當(dāng)?shù)目己朔绞?/p>

目前，在我們學(xué)校的考試辦法中普遍采用的仍然是閉卷考試。閉卷考試對(duì)基礎(chǔ)理論類的課程教學(xué)中是適用的，但對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)這類應(yīng)用性和實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，完全采用閉卷考試，還是有其弊端的。因此，我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中采用了開卷考試和閉卷考試相結(jié)合的方式，每種方式所占比例各為50%。在閉卷考試中，主要考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況；在開卷考試中，學(xué)生要作一個(gè)綜合設(shè)計(jì)，并且要求將自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真演示或者實(shí)物演示，教研室組織相關(guān)的老師對(duì)學(xué)生的作品進(jìn)行演示，并且進(jìn)行公開答辯，從而給出合理的分?jǐn)?shù)，這樣可以考查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力。本課程在近兩年的考核中，就是采用的這種閉卷+開卷的方式，效果比較顯著。

四、結(jié)束語

我們?cè)谟?jì)算機(jī)控制技術(shù)課程體系的改革中進(jìn)行了一些有益的探索，取得了較為顯著的教學(xué)效果。在今后的教學(xué)工作中我們將進(jìn)一步改革理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)方法，以達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫堅(jiān)，王強(qiáng).寬口徑培養(yǎng)模式下“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”的教改與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育，2013，28：130-131.

[2]申海燕.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué) [J].職業(yè)教育，2013，5：95.

[3]范崢，白敬彩，吳君曉.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系改革探討[J].何南機(jī)電高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2013，1：67-69.

第3篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程范文

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)控制技術(shù)　精品課程　質(zhì)量工程

一、引言

近10年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)高等院校的人才培養(yǎng)質(zhì)量提出了更高的要求。工科院校的人才培養(yǎng)質(zhì)量直接影響高校的社會(huì)地位、招生和就業(yè)。“十一五”期間，教育部全面啟動(dòng)高等院校質(zhì)量工程建設(shè)，其中，精品課程和專業(yè)特色建設(shè)是重要的內(nèi)容。課堂是學(xué)生獲得知識(shí)的重要途徑，教師通過課程教學(xué)向?qū)W生傳授專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)。因此，提高課程教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)專業(yè)主干課程建設(shè)具有重要的意義。我校《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程是自動(dòng)化專業(yè)、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)和相關(guān)機(jī)電類專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程，該課程教學(xué)涉及的相關(guān)課程有：《自動(dòng)控制理論》、《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》、《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》、《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)》和《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)》等。2008年批準(zhǔn)為湖南省精品建設(shè)課程，經(jīng)過近4年的建設(shè)與實(shí)踐，課程建設(shè)取得了預(yù)期的效果。

二、課程建設(shè)規(guī)劃

根據(jù)省級(jí)精品課程建設(shè)的要求，結(jié)合自身特色和條件，制定了《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程的五年建設(shè)規(guī)劃。規(guī)劃的主要內(nèi)容有：

(1)結(jié)合學(xué)科專業(yè)特色進(jìn)行課程教學(xué)大綱(含實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié))、考試大綱的修訂；

(2)課程師資隊(duì)伍建設(shè)與培養(yǎng)計(jì)劃，特別是青年主講教師的培養(yǎng)；

(3)教材建設(shè)計(jì)劃；

(4)與本課程相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)習(xí)基地建設(shè)；

(5)教學(xué)科研互動(dòng)、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合提高課程教學(xué)質(zhì)量；

(6)健全和規(guī)范課程考核制度(包括：試題庫(kù)軟件開發(fā))；

(7)課程課件建設(shè)；

(8)與本課程教學(xué)相關(guān)的教學(xué)研究；

(9)課程網(wǎng)站建設(shè)。

三、課程教學(xué)大綱修訂

根據(jù)市場(chǎng)對(duì)自動(dòng)化和電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)的要求，結(jié)合學(xué)科專業(yè)特色進(jìn)行課程教學(xué)大綱(含實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié))、考試大綱的修訂，我校是原煤炭工業(yè)部在南方的唯一一所本科院校，我校自動(dòng)化專業(yè)和電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)為南方煤礦企業(yè)培養(yǎng)了大量的人才。在《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程教學(xué)大綱中，增加煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)等方面的內(nèi)容。新的課程教學(xué)大綱注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行科技創(chuàng)新能力和綜合設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。

四、課程隊(duì)伍建設(shè)

制定了課程師資隊(duì)伍建設(shè)計(jì)劃，經(jīng)過4年的培養(yǎng)，師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)有了明顯改善，4名主講教師全部獲得博士學(xué)位，課程建設(shè)責(zé)任人周少武教授入選湖南省跨世紀(jì)人才人選，是校控制理論與控制工程學(xué)科帶頭人，2009年獲得湖南科技大學(xué)教學(xué)名師稱號(hào)。目前，本課程主講教師有教授3人，具有博士學(xué)位的4人。青年教師培養(yǎng)實(shí)行導(dǎo)師負(fù)責(zé)制，效果顯著。部分青年教師已成為學(xué)院的學(xué)術(shù)骨干，教學(xué)科研水平有了很大的進(jìn)步和提高。

五、教材建設(shè)

2000年我校與河南理工大學(xué)、河北工程大學(xué)聯(lián)合編寫了原煤炭部規(guī)劃教材“微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”，按照省級(jí)精品課程建設(shè)要求，結(jié)合計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展情況，由周少武教授主持組織重新編寫具有煤炭行業(yè)特色的課程教材――《微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》。新的教材注重培養(yǎng)學(xué)生的工程系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)能力，彰顯學(xué)科專業(yè)特色，該教材由中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社出版。

六、實(shí)驗(yàn)室與實(shí)習(xí)基地建設(shè)

實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)是精品課程建設(shè)的一個(gè)不可缺少的內(nèi)容，也是提高學(xué)生創(chuàng)新能力和工程綜合設(shè)計(jì)能力的關(guān)鍵。2009年以來，利用財(cái)政部中央與地方共建項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)300萬元，新建了“現(xiàn)代控制工程實(shí)驗(yàn)室”(見圖1)，該實(shí)驗(yàn)室的建立為本課程綜合系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)提供了所需的儀器設(shè)備和控制對(duì)象，處于省內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。能開出的主要綜合系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)有：雙水槽液位控制系統(tǒng)、電阻爐溫度控制系統(tǒng)等、小型DCS系統(tǒng)、FC5系統(tǒng)等實(shí)驗(yàn)。學(xué)校自籌資金120萬元新建了“煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)室。目前本課程擁有專門的實(shí)驗(yàn)設(shè)備總值達(dá)到500多萬元。

新增的本科教學(xué)實(shí)習(xí)基地有湘電集團(tuán)股份有限公司、湘潭鋼鐵有限公司、譚家山煤礦、漣邵礦務(wù)局、湘潭平安電氣集團(tuán)等；新增精品課程產(chǎn)學(xué)研基地：湖南省工礦車輛電傳動(dòng)工程技術(shù)中心、先進(jìn)礦山裝備教育部工程技術(shù)中心和湘電集團(tuán)股份有限公司。

七、教學(xué)科研互動(dòng)提高課程教學(xué)質(zhì)量

在課程教學(xué)過程中，注重將教師的科研成果引入到課堂教學(xué)中，理論聯(lián)系實(shí)際，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。主講教師將自身的科研成果引入到課程的教學(xué)過程中，加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，課程教學(xué)效果好，很受學(xué)生歡迎。部分學(xué)生還參與了老師的科研課題，科研能力得到了鍛煉和提高。課程設(shè)計(jì)也結(jié)合實(shí)際工程系統(tǒng)實(shí)例進(jìn)行。

八、健全和規(guī)范課程考核制度

本課程考核由兩部分構(gòu)成：理論考試成績(jī)占總成績(jī)的70％，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占總成績(jī)的30％。2010年完成了課程試題庫(kù)軟件開發(fā)工作，實(shí)現(xiàn)教考分離。理論考試采用閉卷方式，試題由試題庫(kù)軟件自動(dòng)生成，試題庫(kù)軟件同時(shí)生成相應(yīng)的參考答案和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)成績(jī)根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)過程情況、實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告綜合評(píng)分。

九、課程課件建設(shè)

2009年-2010年主講教師制作了《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程多媒體課件，并在2010屆和2011屆課程教學(xué)中使用，效果良好。同時(shí)，按照精品課程建設(shè)要求完成了《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程教學(xué)過程全程錄像，并已上傳至課程網(wǎng)站。

第4篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程范文

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)；控制理論與技術(shù)；課程內(nèi)容；課程設(shè)置

1、背景

隨著自動(dòng)控制理論的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的興起，在工程實(shí)踐中采用計(jì)算機(jī)并行、分布式處理設(shè)備來控制各類系統(tǒng)正常工作的生產(chǎn)方式已經(jīng)越來越普遍。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課程設(shè)置和培養(yǎng)目標(biāo)，控制理論與技術(shù)是其重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，通過學(xué)習(xí)該課程，學(xué)生應(yīng)掌握控制理論與技術(shù)的基本概念、原理和方法，并具備一定的工程應(yīng)用能力。

由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課程設(shè)置和培養(yǎng)目標(biāo)與自動(dòng)化等專業(yè)不同，因此不能開設(shè)大量控制類課程。如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)使學(xué)生掌握較全面、實(shí)用的控制理論與技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)控制理論與技術(shù)課程設(shè)置中亟待解決的問題。

自動(dòng)控制原理是自動(dòng)化等專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，該課程理論性強(qiáng)，需要學(xué)生具有較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，而物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)偏重實(shí)踐能力，若采用原有自動(dòng)控制原理的教學(xué)內(nèi)容，無法使學(xué)生真正領(lǐng)會(huì)該課程的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化等專業(yè)普遍開設(shè)了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和分布式控制技術(shù)等應(yīng)用性較強(qiáng)的課程，但如果對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)生僅講授計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)或者分布式控制技術(shù)的內(nèi)容，則缺乏基本控制理論的支撐，基礎(chǔ)知識(shí)單薄，難以達(dá)到好的人才培養(yǎng)效果。

針對(duì)這一問題，筆者提出把自動(dòng)控制原理、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、分布式控制技術(shù)等內(nèi)容結(jié)合起來作為教學(xué)內(nèi)容，并把理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)結(jié)合起來，使學(xué)生既具有一定的理論基礎(chǔ)，也具備一定的工程實(shí)踐能力。

2、課程結(jié)合形式和授課方式

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)控制理論與技術(shù)課程所涵蓋的基礎(chǔ)內(nèi)容包含物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)概述、自動(dòng)控制原理、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和分布式控制技術(shù)4部分（見圖1）。

物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)概述部分簡(jiǎn)要介紹控制理論與技術(shù)的主要內(nèi)容、基本概念、發(fā)展簡(jiǎn)史、基本控制方式、控制系統(tǒng)的組成及分類、控制系統(tǒng)的性能要求、控制研究的課題與發(fā)展方向等，使學(xué)生初步了解課程內(nèi)容，理解控制理論與技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)之間的關(guān)系，掌握該課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法。

2.1 自動(dòng)控制原理內(nèi)容

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)控制理論與技術(shù)中的自動(dòng)控制原理部分理論性強(qiáng)，對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)要求較高，不易理解，需要學(xué)生具備工程數(shù)學(xué)、電工電子技術(shù)等課程基礎(chǔ)，同時(shí)還要開設(shè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、過程控制工程、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)等后繼課程，使學(xué)生充分理解整個(gè)課程體系。

然而，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)生來說，由于培養(yǎng)目標(biāo)的不同，該專業(yè)多數(shù)沒有開設(shè)工程數(shù)學(xué)作為先修課程，也沒有開設(shè)相應(yīng)的后繼課程，這增加了自動(dòng)控制原理部分的教學(xué)難度。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的實(shí)際情況，可以適當(dāng)降低該課程的理論難度和深度，簡(jiǎn)化復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)講解，增加實(shí)例，同時(shí)根據(jù)教學(xué)需要輔以相應(yīng)數(shù)學(xué)知識(shí)的講解。

自動(dòng)控制原理部分可以分為5大模塊：控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、時(shí)域分析法、復(fù)域分析法、頻域分析法和自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與校正。

1）控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。

該模塊介紹自動(dòng)控制原理的基礎(chǔ)知識(shí)，主要講解拉氏變換、傳遞函數(shù)、動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其等效變換、典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)和自動(dòng)控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)等內(nèi)容，使學(xué)生對(duì)自動(dòng)控制原理的學(xué)習(xí)內(nèi)容具有整體的把握，同時(shí)了解相應(yīng)的課程重點(diǎn)、難點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法。

2）時(shí)域分析法。

該模塊主要講解典型輸入信號(hào)及性能指標(biāo)、一階系統(tǒng)分析、二階系統(tǒng)分析、高階系統(tǒng)分析、系統(tǒng)穩(wěn)定性分析、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度分析等知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)，輔以相關(guān)例題，作為課堂和課后作業(yè)，加深學(xué)生的理解。

3）復(fù)域分析法。

該模塊主要講解根軌跡法，包括根軌跡的基本概念、繪制根軌跡圖的基本法則、利用根軌跡分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和廣義根軌跡等。在講解的同時(shí)，以課堂講解例題和課后作業(yè)的形式，使學(xué)生切實(shí)掌握根軌跡法。

4）頻域分析法。

該模塊主要講解頻率法，包括頻率特性、典型環(huán)節(jié)的頻率特性、控制系統(tǒng)開環(huán)頻率特性、穩(wěn)定判據(jù)及穩(wěn)定裕度、閉環(huán)頻域性能指標(biāo)及時(shí)域性能指標(biāo)的估算和系統(tǒng)開環(huán)頻率特性三頻段概念等。在講解的同時(shí)，通過大量的實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力。

5）自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與校正。

該部分的知識(shí)點(diǎn)較多，主要講解控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟、性能指標(biāo)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思路、基本控制規(guī)律、常用串聯(lián)校正網(wǎng)絡(luò)、常用的串聯(lián)校正方法、反饋校正、復(fù)合校正和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例等內(nèi)容。在講解的同時(shí)與實(shí)際系統(tǒng)相結(jié)合，加深學(xué)生的理解。

在這5個(gè)模塊中，第1模塊是學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)；第2、3、4模塊是核心內(nèi)容，是授課的重點(diǎn)內(nèi)容，也是難點(diǎn)，需要詳細(xì)講解每個(gè)知識(shí)點(diǎn)，并輔以實(shí)例；第5模塊起到承上啟下的作用，既要對(duì)前面幾個(gè)模塊向應(yīng)用的層面進(jìn)行擴(kuò)展，也要為后面計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和分布式控制技術(shù)的內(nèi)容做好鋪墊。

2.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)內(nèi)容

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，現(xiàn)代工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的大多數(shù)控制是在計(jì)算機(jī)的輔助下實(shí)現(xiàn)的。在學(xué)生日后的實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，要想充分發(fā)揮所學(xué)的控制理論與技術(shù)相關(guān)知識(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)是必不可少的。

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)控制理論與技術(shù)中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)部分的學(xué)習(xí)，可以安排在自動(dòng)控制原理部分之后。通過自動(dòng)控制原理部分的學(xué)習(xí)，學(xué)生能掌握自動(dòng)控制原理的基礎(chǔ)知識(shí)和分析方法。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)部分的內(nèi)容更加貼近實(shí)際，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和較高的實(shí)用價(jià)值。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)部分主要包括以下內(nèi)容：檢測(cè)設(shè)備和執(zhí)行機(jī)構(gòu)、總線技術(shù)、過程通道與人機(jī)接口、數(shù)據(jù)處理與控制策略和抗干擾技術(shù)。

檢測(cè)設(shè)備和執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分主要講解常用的傳感器、變送器以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)；計(jì)算機(jī)總線技術(shù)部分重點(diǎn)講解總線的基本概念、內(nèi)部和外部總線等知識(shí)點(diǎn)；過程通道與人機(jī)接口部分重點(diǎn)介紹數(shù)字量輸入輸出通道、模擬量輸出輸入通道以及人機(jī)接口的相關(guān)內(nèi)容。這些內(nèi)容是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，教師一般以講解為主，并輔以實(shí)例，使學(xué)生把常用的設(shè)備、元件和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)聯(lián)系起來。

數(shù)據(jù)處理與控制策略是授課的重點(diǎn)內(nèi)容，通過這部分的學(xué)習(xí)，學(xué)生能掌握數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)技術(shù)，包括數(shù)字濾波和數(shù)據(jù)處理的方法，以及數(shù)字PID控制算法、常規(guī)控制方案、先進(jìn)控制方案等基本的控制策略。抗干擾技術(shù)是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不可缺少的內(nèi)容，通過講解和舉例可以使學(xué)生明白干擾的傳播途徑與作用方式，并掌握硬件抗干擾技術(shù)和軟件抗干擾技術(shù)。

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的內(nèi)容與實(shí)際聯(lián)系較為緊密，如果與實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)相結(jié)合，則容易調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，可以達(dá)到較好的教學(xué)效果。

2.3 分布式控制技術(shù)內(nèi)容

分布式控制技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)控制理論與技術(shù)課程中增加對(duì)分布式控制技術(shù)的講授，不僅可以使學(xué)生掌握較為先進(jìn)的控制方法，也可以為后面云計(jì)算等與分布式計(jì)算相關(guān)的課程打下基礎(chǔ)。基于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)控制理論與技術(shù)課程的培養(yǎng)目標(biāo)和課時(shí)，分布式控制技術(shù)的內(nèi)容不易涉及過多，可以作為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)部分--的有益補(bǔ)充。這部分的學(xué)習(xí)主要使學(xué)生了解分布式系統(tǒng)，掌握最常用的客戶服務(wù)器端架構(gòu)方式。

在對(duì)分布式系統(tǒng)定義的講解過程中，可以對(duì)比介紹分布式與集中式的區(qū)別，以及分布式與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系，詳細(xì)分析分布式系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)、分類以及分布系統(tǒng)的主要特征（容錯(cuò)性、安全性等），并進(jìn)一步介紹分布式系統(tǒng)中的軟硬件設(shè)備。

客戶一服務(wù)器端架構(gòu)是最常用的分布式控制方式，在介紹客戶一服務(wù)器模式的基本概念和優(yōu)點(diǎn)后，可詳細(xì)講解兩部分內(nèi)容：一部分是客戶一服務(wù)器端架構(gòu)和體系結(jié)構(gòu)，包括面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)、應(yīng)用程序的層次結(jié)構(gòu)和客戶一服務(wù)器模型體系結(jié)構(gòu)等；另—部分是客戶-服務(wù)器模型的進(jìn)程通信，包括進(jìn)程通信中客戶—服務(wù)器模型的實(shí)現(xiàn)方法和客戶_服務(wù)器模型的進(jìn)程通信協(xié)議。

由于云計(jì)算等后繼課程的開設(shè)，分布式控制技術(shù)講授的內(nèi)容不易過多，使學(xué)生能初步掌握分布式系統(tǒng)的概念、特點(diǎn)和典型應(yīng)用即可。

3、課時(shí)安排

物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)控制理論與技術(shù)課程的學(xué)時(shí)安排要結(jié)合學(xué)生的具體情況。如果是本科生專業(yè)，可以適當(dāng)增加自動(dòng)控制原理的內(nèi)容，這部分內(nèi)容的理論性較強(qiáng)，能夠使學(xué)生深入理解基本的控制理論。如果是專科專業(yè)，可以適當(dāng)增加計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和分布式控制技術(shù)的內(nèi)容，這部分內(nèi)容的理論相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求不高，以結(jié)合實(shí)踐的具體應(yīng)用為主，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

以48～64學(xué)時(shí)的課程設(shè)置為例，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)控制理論與技術(shù)課程內(nèi)容安排見表1。在自動(dòng)控制原理、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和分布式控制技術(shù)這3部分中，以自動(dòng)控制原理為主，占31～3時(shí)，這部分包含最基本的控制理論，是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和分布式控制技術(shù)占17～25學(xué)時(shí)，這部分與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合緊密，是基

同時(shí)，還應(yīng)設(shè)置8～16個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，并輔以1～2次的專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程，讓學(xué)生進(jìn)入生產(chǎn)第一線，進(jìn)一步理解控制原理和技術(shù)在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

4、實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)設(shè)置

實(shí)驗(yàn)有助于加深學(xué)生對(duì)基本概念、理論和算法的理解。由于控制理論與技術(shù)課程涉及較多的教學(xué)內(nèi)容，針對(duì)每個(gè)教學(xué)內(nèi)容都采購(gòu)專門的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，會(huì)給新開設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)帶來較大的壓力，因此，課程開設(shè)初期可以采用仿真試驗(yàn)的方式，既可以涵蓋理論教學(xué)內(nèi)容，也能夠降低實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成本，以后再逐步增加實(shí)驗(yàn)設(shè)備及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。

Matlab軟件功能強(qiáng)大，可以直觀地顯示并分析復(fù)雜的結(jié)果。很多高校都采用Matlab軟件完成自動(dòng)控制原理和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的控制理論與技術(shù)課程也可采用Matlab仿真軟件，并輔以C或者C++等學(xué)生較為熟悉的高級(jí)編程語言聯(lián)合編程，以滿足相應(yīng)的控制需求。

控制理論與技術(shù)課程共設(shè)置8個(gè)實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為控制系統(tǒng)的Matlab數(shù)學(xué)建模、控制系統(tǒng)的時(shí)域分析、控制系統(tǒng)的頻域分析、控制系統(tǒng)穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)性能分析、控制系統(tǒng)串聯(lián)校正、采樣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、PID調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)和電機(jī)控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)。其中，前5個(gè)實(shí)驗(yàn)類型為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，后3個(gè)為綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，以學(xué)生操作為主，每人一機(jī)，輔以計(jì)算機(jī)多媒體演示。在實(shí)際教學(xué)中，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例，使學(xué)生充分理解理論教學(xué)內(nèi)容、靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

實(shí)訓(xùn)可以使學(xué)生進(jìn)一步理解控制理論與技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生研究探索的興趣，促使學(xué)生更快地把所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到工作中去。以青島科技大學(xué)為例，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)開設(shè)了“輪胎智能生產(chǎn)流程實(shí)訓(xùn)”。通過實(shí)訓(xùn)，學(xué)生了解了橡膠輪胎企業(yè)生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)流程，全面掌握橡膠輪胎企業(yè)中的控制原理與技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)環(huán)節(jié)、技術(shù)裝置和技術(shù)性能等，全面提高了學(xué)生綜合知識(shí)的應(yīng)用能力。

第5篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程范文

1、電氣自動(dòng)化廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防等領(lǐng)域，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。其觸角伸向各行各業(yè)，小到一個(gè)開關(guān)的設(shè)計(jì)，大到宇航飛機(jī)的研究，都有它的身影。

2、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(xué)科，主要培養(yǎng)從事高壓電氣設(shè)備設(shè)計(jì)、制造和單片機(jī)原理運(yùn)行維護(hù)等方面的高級(jí)工程技術(shù)人才。電氣工程及其自動(dòng)化的觸角伸向各行各業(yè)，小到一個(gè)開關(guān)的設(shè)計(jì)，大到宇航飛機(jī)的研究，都有它的身影。本專業(yè)生能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)技術(shù)、研制開發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域的工作，是寬口徑“復(fù)合型”高級(jí)工程技術(shù)人才。

3、開設(shè)的主要課程有：高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)、英語、計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、C語言程序設(shè)計(jì)、電工基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電機(jī)拖動(dòng)基礎(chǔ)、電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、單片機(jī)與接口技術(shù)、工廠供電技術(shù)、工廠電氣控制技術(shù)、PLC技術(shù)及應(yīng)用、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等。主要實(shí)踐環(huán)節(jié)有：金工實(shí)習(xí)、電工實(shí)習(xí)、電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、電氣控制課程設(shè)計(jì)等。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

第6篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程范文

課程教學(xué)體系基本結(jié)構(gòu)的合理性決定專業(yè)學(xué)生技術(shù)技能學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量，即專業(yè)課程開設(shè)的前后順序、課程教學(xué)課時(shí)要安排合理，以科學(xué)的課程組織形式開展教學(xué)活動(dòng)。機(jī)電一體化專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)考慮對(duì)技術(shù)技能型人才的質(zhì)量要求，需要全面覆蓋基礎(chǔ)課程、技術(shù)課程、實(shí)訓(xùn)課程和選項(xiàng)課程四大模塊，四模塊分別占比：23%、20%、40%、17%。機(jī)電一體化課程考慮技術(shù)技能視角構(gòu)建課程體系，要尤為注重技術(shù)技能訓(xùn)練。

2構(gòu)建思路

機(jī)電一體化專業(yè)課程體系構(gòu)建是基于學(xué)生未來職業(yè)要求和技術(shù)技能型質(zhì)量要求的，要充分考慮職業(yè)資格考試和技能大賽對(duì)教學(xué)引領(lǐng)作用，在課程體系中集中體現(xiàn)技術(shù)、技能屬性。考慮現(xiàn)有機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)模式，將機(jī)電一體化專業(yè)課程體系構(gòu)建為“階段+模塊”、“理論+實(shí)踐”的互補(bǔ)體系。機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)課程階段主要包括職業(yè)基礎(chǔ)能力培養(yǎng)階段、職業(yè)專門技術(shù)能力培養(yǎng)階段、職業(yè)關(guān)鍵能力培養(yǎng)階段和職業(yè)拓展能力培養(yǎng)階段四個(gè)階段，對(duì)學(xué)生在未來職業(yè)中所需技術(shù)技能進(jìn)行培養(yǎng)，全面提升學(xué)生綜合專業(yè)能力。機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)課程模塊主要包括基礎(chǔ)課程、技術(shù)課程、實(shí)訓(xùn)課程和選項(xiàng)課程四大模塊，其中基礎(chǔ)課程模塊就學(xué)生在未來職業(yè)中的職業(yè)素質(zhì)和基礎(chǔ)能力進(jìn)行開發(fā)培養(yǎng)，切實(shí)提高學(xué)生職業(yè)綜合素養(yǎng)；技術(shù)課程模塊就學(xué)生在未來職業(yè)中的專業(yè)技術(shù)能力進(jìn)行開發(fā)培養(yǎng)，主要設(shè)置職業(yè)技術(shù)性課程；實(shí)訓(xùn)課程模塊就學(xué)生在職業(yè)技術(shù)性課程中所學(xué)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)；選項(xiàng)課程模塊就學(xué)生在未來職業(yè)中具體工作崗位所需設(shè)置的課程，具有較強(qiáng)的專業(yè)性和技術(shù)技能導(dǎo)向性。

3課程體系總體設(shè)計(jì)

高校機(jī)電一體化專業(yè)課程體系的總體設(shè)計(jì)框架是基于機(jī)械工程行業(yè)需求，強(qiáng)化學(xué)生技術(shù)、技能基礎(chǔ)，拓寬機(jī)電專業(yè)能力，突出未來職業(yè)能力，提高綜合專業(yè)素質(zhì)，全面職業(yè)發(fā)展的課程結(jié)構(gòu)，是面向多方向工作崗位需求，設(shè)計(jì)大類模塊化課程的體系。機(jī)電一體化專業(yè)課程體系的總體設(shè)計(jì)包括集“自然科學(xué)+人文社會(huì)科學(xué)+專業(yè)思想教育”在內(nèi)的基礎(chǔ)課程教育（一個(gè)基礎(chǔ)），包括集“電工電子基礎(chǔ)平臺(tái)+機(jī)械基礎(chǔ)平臺(tái)+計(jì)算機(jī)控制技術(shù)基礎(chǔ)平臺(tái)”在內(nèi)的平臺(tái)課程教育（三個(gè)平臺(tái)），包括集“自動(dòng)生產(chǎn)線方向+機(jī)電一體化設(shè)備+模具設(shè)計(jì)和制造+數(shù)控技術(shù)應(yīng)用+計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)”等多模塊課程教育（多模塊）。

4課程體系設(shè)置分析

第7篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程范文

關(guān)鍵字：MM440；變頻器；教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）34-0249-02

變頻器就是將頻率、電壓都固定的交流電變換為頻率、電壓都可調(diào)的交流電的裝置，用于交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制。變頻調(diào)速已被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的調(diào)速方式之一。變頻器具備面向工程應(yīng)用的多種控制和保護(hù)功能，在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)行業(yè)中獲得了廣泛應(yīng)用。熟練使用變頻器已經(jīng)成為自動(dòng)化類學(xué)生必備的專業(yè)技能之一。

電氣自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專業(yè)開設(shè)變頻器應(yīng)用技術(shù)課程，但在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中存在的問題是理論教學(xué)與實(shí)踐分離，主要表現(xiàn)在如下兩個(gè)方面：（1）變頻器原理基本以變頻電路的分析為主，控制方法的介紹比較簡(jiǎn)約；（2）教學(xué)中對(duì)變頻器參數(shù)的說明不夠清晰，特別是參數(shù)與控制方法的關(guān)系。傳統(tǒng)教學(xué)過程導(dǎo)致學(xué)生對(duì)變頻器的理解不夠深入，學(xué)生掌握的知識(shí)技能與企業(yè)的需求相比還有較大差距。下面我們以MM440變頻器可編程平滑加減速功能為例，對(duì)相關(guān)控制參數(shù)進(jìn)行分析，促進(jìn)學(xué)生深入理解該功能的控制實(shí)現(xiàn)方法。

一、MM440變頻器簡(jiǎn)介

MM440系列變頻器是西門子公司推出的電壓型交-直-交通用變頻器，提供了矢量控制、線性V/F控制、平方V/F控制等控制方式，具備PID調(diào)節(jié)、瞬時(shí)停電再啟動(dòng)、開環(huán)/閉環(huán)控制等面向工程應(yīng)用的控制和保護(hù)功能。MM440變頻器由32位微處理器進(jìn)行全數(shù)字化控制，可供用戶使用的控制參數(shù)接近4000個(gè)，用戶只需按照控制要求進(jìn)行對(duì)應(yīng)參數(shù)的設(shè)置，即可進(jìn)行各種控制策略和控制功能的編程，極大的方便了用戶使用。

二、變頻起動(dòng)與加速方式

三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流可達(dá)額度值得4～7倍，變頻起動(dòng)時(shí)，由于起動(dòng)頻率降低，轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度較慢，故起動(dòng)電流不大。如果將整個(gè)起動(dòng)過程中，使同步轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速間的轉(zhuǎn)差限制在一定范圍，則起動(dòng)電流也將被限制在一定的范圍內(nèi)。同時(shí)，在變頻起動(dòng)過程中，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩較小，轉(zhuǎn)速上升過程將保持平穩(wěn)，也將減小系統(tǒng)的機(jī)械沖擊。變頻起動(dòng)具有較好的特性，由于實(shí)際系統(tǒng)要求不同，可對(duì)加速曲線方式進(jìn)行預(yù)置。常見的曲線方式有：線性方式、S形方式、半S形方式。

1.線性方式。在加速過程中，變頻器輸出頻率與時(shí)間呈線性上升關(guān)系，如圖1a所示。多數(shù)負(fù)載可選擇這種方式。

2.S形方式。開始和結(jié)束階段，加速過程比較慢，中間階段呈線性上升。傳送帶、電梯等系統(tǒng)采用這種方式。

3.半S形方式。加速時(shí)，一半為S形方式，一半為線性方式。風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載適合采用這種方式。低速時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩較小，加速過程可以快些，隨轉(zhuǎn)速增加，負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大，加速過程可以適當(dāng)減慢，如圖1c的曲線1。而對(duì)于一些慣性較大的負(fù)載，加速初期較慢，后半段急速可適當(dāng)提高，如圖1c曲線2所示。

三、加減速曲線參數(shù)分析

西門子MM440變頻器由參數(shù)P1120，P1121，P1030～P1135對(duì)電動(dòng)機(jī)平滑加減速曲線進(jìn)行設(shè)置。P1120和P1121分別用于設(shè)定斜坡上升和斜坡下降的時(shí)間，單位為秒，默認(rèn)值為10秒。P1130～P1135波形設(shè)置，P1130，P1131分別用于設(shè)定斜坡上升曲線的起始階段和結(jié)束階段的平滑圓弧時(shí)間。P1132，P1133分別用于設(shè)定斜坡下降曲線的起始階段和結(jié)束階段的平滑圓弧時(shí)間。上述各參數(shù)的含義，可用圖2表示。

電機(jī)勻速運(yùn)行和斜坡上升或下降過程之間應(yīng)通過相切的圓弧進(jìn)行過渡，才能保證運(yùn)行過程的平滑。由此，對(duì)圖2中各參數(shù)的幾何關(guān)系分析如下：

1.通過P1130參數(shù)可以確定（t1，0）點(diǎn)，即t1=P1130/2。

2.參數(shù)P1120確定電動(dòng)機(jī)由速度0上升到最大速度fmax的時(shí)間，實(shí)際是確定斜坡上升直線的斜率。已知斜率過（t1，0）點(diǎn)，可以確定斜坡上升直線的方程。

3.勻速運(yùn)行速度f2與斜坡上升直線的交點(diǎn)（t2，f2）可由比例關(guān)系■=■得到。

4.以（t2，f2）為圓心，P1131/2為半徑作圓，可以得到該圓與斜坡上升直線、勻速運(yùn)行速度直線f2的交點(diǎn)。這兩個(gè)交點(diǎn)就是平滑圓弧與兩直線的相切點(diǎn)。

5.過兩切點(diǎn)，可得到與兩直線相切的唯一圓弧的方程。

由上述分析可知，由參數(shù)P1120、P1121，P1030～P1135可以確定平滑加減速曲線過程中所有的關(guān)鍵點(diǎn)和曲線方程。

四、控制實(shí)現(xiàn)的方法

變頻器是由CPU進(jìn)行控制的，當(dāng)用戶輸入曲線參數(shù)后，由子程序根據(jù)相應(yīng)的算法，計(jì)算出相應(yīng)的平滑圓弧控制所需的點(diǎn)和曲線方程，然后分段進(jìn)行計(jì)算，得到不同時(shí)間點(diǎn)變頻器應(yīng)輸出的頻率值。此后，變頻器逆變電路驅(qū)動(dòng)通過VVVF（Variable Voltage Variable Frequency）控制技術(shù)，實(shí)際上也是由相應(yīng)的子程序根據(jù)期望輸出的頻率值，對(duì)開關(guān)管的觸發(fā)頻率、導(dǎo)通時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器輸出電壓頻率、幅值的調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)平滑加減速曲線控制。

五、結(jié)語

變頻器是一種針對(duì)異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制的裝置，該裝置的系統(tǒng)構(gòu)成符合一般的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和方法。在變頻器應(yīng)用技術(shù)課程的教學(xué)過程中，更多的從一般計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的角度進(jìn)行分析講解，必將有利于學(xué)生對(duì)變頻器工作原理的理解，強(qiáng)化專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，從而培養(yǎng)出符合企業(yè)需求的人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]李方園.“變頻器應(yīng)用”課程典型教學(xué)案例的探索與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育，2012，（16）.

[2]陳青華，周炯亮.“變頻器技術(shù)”課程項(xiàng)目式教學(xué)改革與教學(xué)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)電力教育，2013，（13）.

[3]張燕賓.變頻器應(yīng)用教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[4]石秋潔.變頻器應(yīng)用基礎(chǔ)第2版[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

第8篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程范文

【關(guān)鍵詞】工業(yè)自動(dòng)化 實(shí)踐教學(xué)平臺(tái) 變頻控制組態(tài)技術(shù)

【中圖分類號(hào)】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A

【文章編號(hào)】0450-9889（2015）09C-0190-03

培養(yǎng)符合生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線需求的高素質(zhì)、技能型、專門型人才是高職院校的目標(biāo)，因此，實(shí)踐性教學(xué)成為高職院校的一大特色，是實(shí)現(xiàn)其人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。當(dāng)前，自動(dòng)化控制技術(shù)在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛，隨著計(jì)算機(jī)控制、PLC、網(wǎng)絡(luò)及通訊等技術(shù)領(lǐng)域的相互滲透和集成應(yīng)用，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)逐步形成，并在當(dāng)今工業(yè)科技中扮演著越來越重要的角色。同時(shí)，工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的操作、維修、檢測(cè)和管理等崗位對(duì)掌握工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的技能型人才需求也在日益擴(kuò)大。因此，在高職院校的相關(guān)專業(yè)開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)，首要目的就是要培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能，使學(xué)生既能掌握工業(yè)自動(dòng)化專業(yè)理論知識(shí)，又能勝任自動(dòng)化儀器儀表、設(shè)備以及自動(dòng)化生產(chǎn)線操作、安裝、運(yùn)行維護(hù)以及改造設(shè)計(jì)等技能型工作，同時(shí)培養(yǎng)其良好的職業(yè)素養(yǎng)，以適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，滿足社會(huì)的需求。

目前我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展，如何全方位地培養(yǎng)具備工業(yè)自動(dòng)化工程技術(shù)實(shí)踐能力，能夠解決工程實(shí)際問題的自動(dòng)化專業(yè)人才已成為當(dāng)前高等職業(yè)教育研究和探索的重要課題。本文結(jié)合廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院工業(yè)自動(dòng)化控制綜合實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)的實(shí)踐，就高職院校工業(yè)自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建進(jìn)行探討。

一、工業(yè)自動(dòng)化實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)及定位

具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力以及新技術(shù)應(yīng)用能力是當(dāng)今社會(huì)企業(yè)對(duì)高級(jí)技術(shù)人才的基本要求。因此，高職教育必須是技術(shù)性、應(yīng)用性的教育，其課程定位為“以應(yīng)用為目的，以必須夠用為度”，其專業(yè)技術(shù)技能要求較高，并具有針對(duì)性。廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院基于對(duì)往屆畢業(yè)生和用人單位的調(diào)研，確立了自動(dòng)化類專業(yè)課程的設(shè)置方式為“寬基礎(chǔ)、活模塊”，并建立了“以崗位技術(shù)應(yīng)用能力和素質(zhì)培養(yǎng)為主線”的模塊化教學(xué)體系。同時(shí)，相關(guān)教研室也對(duì)自動(dòng)化類職業(yè)崗位所需的專業(yè)知識(shí)和技能進(jìn)行全面梳理，重新定位了自動(dòng)化類專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)，整合并優(yōu)化了自動(dòng)化類專業(yè)分散在各門基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程中的實(shí)驗(yàn)課程，從而構(gòu)建了一個(gè)層級(jí)化的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，包括：

素質(zhì)實(shí)驗(yàn)層：以培訓(xùn)學(xué)生基礎(chǔ)素質(zhì)為主的訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室，包括計(jì)算機(jī)操作與工具軟件使用實(shí)習(xí)，電工技術(shù)、電氣控制技術(shù)課程實(shí)訓(xùn)和設(shè)計(jì)。

工程訓(xùn)練層：以增強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和工程意識(shí)為目標(biāo)，包括課程實(shí)訓(xùn)及設(shè)計(jì)、氣動(dòng)技術(shù)、電子技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)、液壓技術(shù)、電子液壓技術(shù)、信號(hào)檢測(cè)技術(shù)及可編程技術(shù)等。

創(chuàng)新開發(fā)層：主要培養(yǎng)學(xué)生綜合動(dòng)手和創(chuàng)造能力，包括綜合實(shí)訓(xùn)、綜合實(shí)驗(yàn)、過控儀表及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)。

實(shí)踐生產(chǎn)層：加強(qiáng)校企合作，設(shè)立生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)實(shí)踐基地，采用“公司化運(yùn)作”經(jīng)營(yíng)管理模式，開設(shè)零距離上崗“直通車”，為企業(yè)的技術(shù)改造、研發(fā)提供技術(shù)服務(wù)。加快專業(yè)特色化建設(shè)，建設(shè)一流的“示范性”的實(shí)驗(yàn)（訓(xùn)）基地。包括工業(yè)網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)訓(xùn)、生產(chǎn)過程仿真投運(yùn)實(shí)訓(xùn)、自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)等綜合實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，工業(yè)電梯控制實(shí)驗(yàn)（訓(xùn)）室、中興通信實(shí)訓(xùn)基地等，全面提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和實(shí)際運(yùn)營(yíng)能力。

上述層級(jí)化實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)以工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)訓(xùn)中心為載體，使課程實(shí)踐教學(xué)做到層次分明、循序漸進(jìn)，以體現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)規(guī)律，并結(jié)合教學(xué)安排，使學(xué)生的能力培養(yǎng)形成一個(gè)從初級(jí)到專業(yè)逐步深化的過程，包括從基本技能延伸到專業(yè)技能，從單一技能拓展到綜合技能，從實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)逐步過渡到生產(chǎn)實(shí)際培養(yǎng)。

二、工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)訓(xùn)中心的構(gòu)建

廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制綜合實(shí)訓(xùn)中心是通過整合學(xué)院原有的各個(gè)自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，并融合了西門子全集成自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制的理念和全局性布局而創(chuàng)建出的一個(gè)以自由和開放為特點(diǎn)的實(shí)訓(xùn)中心。該中心的建立可以營(yíng)造出一個(gè)更接近生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力得到鍛煉，同時(shí)，也可以為相關(guān)教學(xué)實(shí)驗(yàn)與研究人員提供一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)訓(xùn)中心主要包括PLC與變頻控制實(shí)訓(xùn)室、現(xiàn)場(chǎng)總線與組態(tài)技術(shù)實(shí)訓(xùn)室、自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)室以及生產(chǎn)過程控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)室4部分。

（一）PLC與變頻控制實(shí)訓(xùn)室的系統(tǒng)構(gòu)建

PLC與變頻控制實(shí)訓(xùn)室是基于學(xué)院原來的PLC實(shí)訓(xùn)室擴(kuò)建而成。原PLC實(shí)訓(xùn)室配備了二十套施耐德PLC變頻器，采用PPI計(jì)算機(jī)通訊形式，計(jì)算機(jī)之間沒有聯(lián)網(wǎng)。隨著控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，原有設(shè)備顯得比較落后。因此，實(shí)訓(xùn)室的改造擴(kuò)建從以下兩方面入手：一是通過升級(jí)，將原有單臺(tái)設(shè)備分開控制模式改為網(wǎng)絡(luò)控制模式，以體現(xiàn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)；二是通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合，原有單臺(tái)設(shè)備融入控制網(wǎng)絡(luò)，其原有功能可以得到進(jìn)一步拓展。

為在資金有限的條件下達(dá)成最好的效果，擴(kuò)建方案并沒有考慮購(gòu)買大型成套設(shè)備，而是新購(gòu)20套帶有以太網(wǎng)端口的PLC，把新購(gòu)的20套以太網(wǎng)PLC組成一個(gè)大的工業(yè)以太網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)控制拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分別應(yīng)用西門子工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)中的工業(yè)以太網(wǎng)和PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線來進(jìn)行架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。其中上層采用的是工業(yè)以太網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)上位PC機(jī)之間的通訊，以及實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)訓(xùn)中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的通訊；而底層布置的是PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線，用以實(shí)現(xiàn)下位機(jī)PLC和上位機(jī)之間的通訊，并同時(shí)承擔(dān)下位機(jī)PLC主站和MM440變頻器從站之間的通訊。該實(shí)訓(xùn)室設(shè)立的目的是培養(yǎng)學(xué)生基本技能，因此其使用頻率較高，且面向的專業(yè)較廣。經(jīng)過上述配置改造，使整個(gè)實(shí)訓(xùn)體系既體現(xiàn)了西門子最新的工廠控制集成自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)，又保留了原有實(shí)驗(yàn)設(shè)備套數(shù)，并從整體上實(shí)現(xiàn)了功能提升，以最低的成本實(shí)現(xiàn)了最大程度的自動(dòng)化控制解決方案。

圖1 PLC與變頻控制實(shí)訓(xùn)室網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

（二）現(xiàn)場(chǎng)總線與組態(tài)技術(shù)實(shí)訓(xùn)室的系統(tǒng)構(gòu)建

現(xiàn)場(chǎng)總線與組態(tài)技術(shù)實(shí)訓(xùn)室在功能上也屬于面向培養(yǎng)學(xué)生基本技能的專項(xiàng)實(shí)訓(xùn)室，而且近幾年控制軟件組態(tài)技術(shù)在職業(yè)教育中越來越受到重視。為配合組態(tài)控制技術(shù)課程的教學(xué)，學(xué)院在近年也購(gòu)置了四十臺(tái)計(jì)算機(jī)，并購(gòu)買安裝了業(yè)內(nèi)主流的組態(tài)王和MCGS組態(tài)軟件。但是，按上述計(jì)算機(jī)加組態(tài)軟件的教學(xué)模式，學(xué)生僅能較淺地掌握組態(tài)軟件的應(yīng)用，由于缺乏硬件連接的實(shí)踐，真正意義上的組態(tài)控制系統(tǒng)硬件設(shè)備的連接與設(shè)置沒有教學(xué)實(shí)踐的條件，因此，等畢業(yè)生到實(shí)際生產(chǎn)企業(yè)后真正接觸到組態(tài)時(shí)上手仍然存在困難。有鑒于此，現(xiàn)場(chǎng)總線與組態(tài)技術(shù)實(shí)訓(xùn)室在構(gòu)建時(shí)就定位為采用主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和較先進(jìn)控制設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)總線與組態(tài)技術(shù)實(shí)訓(xùn)室，其特色就是要融合現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和組態(tài)控制技術(shù)。

基于實(shí)訓(xùn)室的定位，其整體技術(shù)方案充分考慮了如何將當(dāng)前主流的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、設(shè)備與原有組態(tài)軟件相融合的問題。控制網(wǎng)絡(luò)采用二級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)示意圖詳見圖2，其中控制網(wǎng)絡(luò)的上層采用工業(yè)以太網(wǎng)，其目的是實(shí)現(xiàn)上位PC機(jī)之間的通訊，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)訓(xùn)中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的通訊；底層則通過PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線，用以承擔(dān)下位機(jī)PLC和上位機(jī)之間，下位機(jī)PLC主站和ET200S遠(yuǎn)程I/O，以及人機(jī)界面TP/OP從站之間的通訊任務(wù)。由于下位PLCS7-200中配置了以太網(wǎng)通訊模塊CP243-1，上層管理網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)底層現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行直接通訊，體現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的多樣性，可以讓學(xué)生實(shí)踐到較先進(jìn)的控制技術(shù)，還可以為教學(xué)科研人員開展基于以太網(wǎng)的PROFINET系統(tǒng)的研究提供平臺(tái)。

圖2 現(xiàn)場(chǎng)總線與組態(tài)技術(shù)實(shí)訓(xùn)室網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

（三）生產(chǎn)過程控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)室的系統(tǒng)構(gòu)建

近年來，過程控制設(shè)備主要體現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化和控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化兩個(gè)方面，而當(dāng)今工業(yè)自動(dòng)控制發(fā)展的趨勢(shì)是管理和過程控制的一體化。控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)的培訓(xùn)重點(diǎn)是面向流程工業(yè)的過程控制技術(shù)，為了在教學(xué)過程中體現(xiàn)這一重點(diǎn)，提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量，讓在校學(xué)生得到充分的工程實(shí)踐鍛煉，我們?cè)诠I(yè)以太網(wǎng)及現(xiàn)場(chǎng)總線的過程控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)裝置擴(kuò)展，構(gòu)建了實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。

整個(gè)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)是由上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和下位機(jī)PLC控制系統(tǒng)兩部分組成。控制網(wǎng)絡(luò)為兩層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖3所示。其中上層采用工業(yè)以太網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)上位機(jī)PC之間以及上位機(jī)和下位機(jī)PLC之間的通訊；底層下位機(jī)PLC主站和從站之間的通訊則通過布置現(xiàn)場(chǎng)總線來實(shí)現(xiàn)。底層從站包括有控制液位、壓力和溫度流量等過程控制實(shí)驗(yàn)裝置。網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、硬件組態(tài)以及PLC控制程序的編寫采用SIMATICS STEP7軟件，上位機(jī)與PLC的動(dòng)態(tài)連結(jié)則由組態(tài)軟件SIMATIC WINCC來實(shí)現(xiàn)。采用兩臺(tái)工控機(jī)作為上位機(jī)，其主機(jī)界面應(yīng)用了西門子的WINCC組態(tài)軟件，用以顯示工業(yè)生產(chǎn)、控制及報(bào)警等的圖形化界面以及對(duì)SIMATIC PLC系統(tǒng)的診斷，方便硬件維護(hù)。

圖3 生產(chǎn)過程控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)室網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

經(jīng)過上述擴(kuò)展，實(shí)訓(xùn)中心可新增變頻器應(yīng)用技術(shù)、過程控制和自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)三門課的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目20多個(gè)，包括變頻器的開、閉環(huán)調(diào)速，變頻器的制動(dòng)，變頻器的多機(jī)聯(lián)網(wǎng)控制，小區(qū)恒壓供水工程的仿真等，教學(xué)效用提升明顯。

（四）自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)室的系統(tǒng)構(gòu)建

面向制造業(yè)中自動(dòng)生產(chǎn)線的機(jī)電一體化控制技術(shù)是自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)的主要目標(biāo)。自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)室的構(gòu)建是在學(xué)院原有的兩套一體化生產(chǎn)線控制實(shí)訓(xùn)裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)改造來實(shí)現(xiàn)的。原有實(shí)訓(xùn)裝置在技術(shù)上比較先進(jìn)，控制器是西門子S7-200的PLC，但由于沒有聯(lián)網(wǎng)，難以體現(xiàn)出機(jī)電一體化的特征。因此，自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)室升級(jí)改造方案的重點(diǎn)就確定為實(shí)現(xiàn)原有一體化生產(chǎn)線控制實(shí)訓(xùn)裝置與控制網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接。

為控制改造成本，教研室提出了在原有PLC模塊上增加通訊模塊來實(shí)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的方案，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖4所示。其中現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過工控機(jī)擴(kuò)展卡SMP16-COM291和S7-200通訊模塊EM277進(jìn)行PROFIBUS-DP總線通訊，上層網(wǎng)絡(luò)則由SMP16-COM201卡和工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)連接。通過上述方案的改造，既實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在原有設(shè)備上的使用，還為日后的功能擴(kuò)展改造預(yù)留了充分的空間。

圖4 自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)室網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

高職工業(yè)自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)圍繞培養(yǎng)具備高素質(zhì)的技術(shù)應(yīng)用性人才的目標(biāo)，根據(jù)專業(yè)教學(xué)要求，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)與行業(yè)技術(shù)發(fā)展水平同步。廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院在構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)訓(xùn)中心的實(shí)踐中，通過對(duì)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的層級(jí)化設(shè)置，明確了各實(shí)訓(xùn)室的功能配置定位，并據(jù)此設(shè)置實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以適應(yīng)機(jī)電類專業(yè)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的要求，讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)現(xiàn)由基礎(chǔ)理論實(shí)驗(yàn)到專業(yè)課程實(shí)訓(xùn)、綜合實(shí)訓(xùn)等遞進(jìn)的實(shí)踐能力培養(yǎng)過程，其特色包括：

充分把握當(dāng)前控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，并依托西門子全集成自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)技術(shù)，建立了一個(gè)自由、開放式的實(shí)訓(xùn)模式，構(gòu)建了一個(gè)接近生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，既為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力創(chuàng)造了一個(gè)良好的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，又為相關(guān)教學(xué)實(shí)驗(yàn)與研究人員創(chuàng)造了一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

運(yùn)用STEP7編程軟件和WINCC組態(tài)軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組態(tài)和監(jiān)控組態(tài)，學(xué)生可以通過直觀的人機(jī)監(jiān)控操作界面方便地修改操作參數(shù)，觀察控制效果；并可在人機(jī)監(jiān)控界面選用不同的程序進(jìn)行多個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，而不必需要進(jìn)行硬件接線的更改。

建設(shè)過程中，充分考慮將學(xué)院的部分老設(shè)備融入新的系統(tǒng)中去，這樣一來不但可以節(jié)約改造系統(tǒng)產(chǎn)生的費(fèi)用，而且通過重新布局，還可以開發(fā)出原有設(shè)備的新功能。

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第9篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程范文

關(guān)鍵詞：MATLAB仿真；自動(dòng)控制原理；課堂教學(xué)

MATLAB是一種集數(shù)值計(jì)算、圖形可視化和符號(hào)計(jì)算三大基本功能于一體的，功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)單的工程計(jì)算應(yīng)用軟件，不管是在工程實(shí)例仿真還是數(shù)值演算等方面，都有著出色的表現(xiàn)及應(yīng)用。

近年來，基于MATLAB仿真的輔助教學(xué)也相當(dāng)廣泛，通過MATLAB軟件的應(yīng)用給課堂教學(xué)帶來一個(gè)全新視角。MATLAB軟件的應(yīng)用能為教學(xué)提供強(qiáng)有力的支撐，也能為學(xué)生將來從事科研及工程實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、MATLAB仿真在自動(dòng)控制原理課堂教學(xué)中的應(yīng)用

MATLAB仿真在自動(dòng)控制原理教學(xué)中的應(yīng)用，通過形象、生動(dòng)的波形演示使分析方法更為便捷，為自動(dòng)控制原理教學(xué)提供了一種全新的教學(xué)視角。

利用MATLAB仿真編寫一些教學(xué)軟件應(yīng)用于自動(dòng)控制原理教學(xué)，可使學(xué)生通過不同參數(shù)的變化了解系統(tǒng)性能的變化。這樣，學(xué)生不僅僅只是通過文字描述來理解相關(guān)概念及性質(zhì)。例如，對(duì)于幾類穩(wěn)定判據(jù)（代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)、根軌跡穩(wěn)定判據(jù)、奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)和對(duì)數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)），它們?cè)谑褂脮r(shí)必須經(jīng)過大量的數(shù)學(xué)計(jì)算或精準(zhǔn)繪圖才能依據(jù)判據(jù)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷，應(yīng)用MATLAB軟件就會(huì)方便地實(shí)現(xiàn)這些要求。

此外，在系統(tǒng)的性能分析方面，對(duì)于系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間計(jì)算、超調(diào)量的確定、振蕩次數(shù)多少、穩(wěn)態(tài)誤差的分析等，以上這些過程比較抽象并且難以理解。通過傳統(tǒng)的方法學(xué)習(xí)相對(duì)困難，并且煩瑣的數(shù)學(xué)計(jì)算和系統(tǒng)分析，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性下降，影響課堂教學(xué)效率。所以，如果能將MATLAB軟件融入課堂教學(xué)中，將對(duì)改善教學(xué)有著很大的幫助。

二、MATLAB仿真在自動(dòng)控制原理教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)例

例：對(duì)于下面典型二階系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)

其中ωn=5，試?yán)L制系統(tǒng)在ξ=0.1，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，3.0時(shí)的單位階躍響應(yīng)情況。

MATLAB程序如表1。

不同阻尼比下，閉環(huán)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線如圖1所示。

由上面的應(yīng)用實(shí)例可以看出，通過MATLAB軟件可以快速、直觀、準(zhǔn)確地給出自動(dòng)控制原理課堂教學(xué)需要展示的變化圖形，教師可以形象地給學(xué)生講解參數(shù)變化對(duì)于系統(tǒng)性能的影響，從而極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

當(dāng)學(xué)生對(duì)于MATLAB軟件的編程有了進(jìn)一步了解之后，可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，例如，搭建和設(shè)計(jì)自己特有的模型等，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)有著重要的作用。

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