计算机控制技术
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计算机控制技术范文第1篇
中图分类号：X924.4
0 引言
当前，计算机控制技术取得了快速的发展，在国民经济发展和人们日常生活中有着广泛的运用，不管是微型的控制设备，还是大型的控制系统，计算机控制技术都在其中发挥着重要的作用。今后随着科学技术的进步和人们研究的进一步深入，计算机控制技术将会进一步发展，其作用也将更加凸显。
1 计算机控制技术的产生与发展
计算机控制技术是由数字计算机对动态系统进行控制的技术，它是随着计算机技术的发展而出现的。在计算机的控制系统，数字计算机代替自动控制中的常规控制设备，对动态系统进行调节和控制，从而实现了计算机控制技术的根本变革。数字计算机功能强大，具有采集、传送、存贮、处理大量数据的能力，推动了自动控制的发展和变革，实现了以计算机为主要控制设备的新阶段。在计算机控制系统当中，其控制过程主要包括数据采集、数据处理、实时控制三个部分。系统对被控参数进行实时检测，输入计算机系统当中，并对其进行处理，同时按照已经设计的控制规律计算出控制量，并实时向控制器发出控制信号。计算机控制技术要求控制实现实时性和实效性，对于信号的输入、计算和输出，要求能够在一定时间内完成。并且信息处理这个过程是不断重复的，能够按照一定的指标完成工作。同时，对于被控参数和设备本身所出现的异常情况进行监测，并能够做出迅速处理，促使系统更好的工作，满足实际工作的需要。
2 计算机控制技术的类型
根据控制功能和控制目的不同，计算机控制技术可以分为以下几种类型。
（1）操作指导控制技术。该技术是指计算机的输出不直接控制被控对象，而是每隔一定时间，计算机进行一次数据采集，将系统的一些参数经过转化之后送入计算机，由计算机进行处理，然后报警、打印和显示。根据这些结果，操作人员去改变给定值或者直接操作执行机构。该技术简单，控制灵活，并且安全性高，不过往往需要人工操作，速度受到相应的限制。（2）直接数字控制技术。是工业生产中运用得较为普遍的模式，通过检测元件，计算机对一个或者多个系统参数进行巡回检测，通过输入通道，将检测数据送入到计算机，计算机根据规定的控制规律进行运算，然后发出控制信号控制执行机构，使系统的被控参数达到预定要求。在该控制技术当中，计算机参与闭环控制过程，具有强大的功能和良好的控制效果，能够取代模拟调节器，实现多回路的PID调节，并且操作简单，只需要通过改变程序就能够有效的实现复杂的控制，如前馈控制、非线性控制、自适应控制、最优控制等。（3）监督计算机控制技术。计算机按照描述生产过程的数学模型，计算出最佳给定值，然后送入模拟调节器，最后由模拟调节器控制生产过程，使得生产处于最佳状态，达到最佳的生产效果。（4）分级计算机控制技术。由若干的微处理器或者管理计算机分别承担部分任务，该技术将控制任务进行分解，采用多台计算机的形式，分别执行不同的任务，不仅能够实现控制，还能够实现管理，满足生产运行的实际需要。
3 计算机控制技术的特点
计算机控制技术由软件和硬件组成，在实际工作中发挥着重要作用。与一般控制技术相比而言，计算机控制技术具有以下显著特点。计算机控制技术中既有模拟信号，也有数字信号，在实际工作中，只需要修改相应的程序，就能够实现改变控制规律的目的。同时，计算机控制技术具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能，采用的离散控制方式。在实际工作中采用计算机控制技术，有利于实现控制与管理的一体化，显著提高工业企业的自动化程度，取得更好的生产效益。
4 计算机控制技术的应用
目前，计算机控制技术在国民经济发展和人们日常生活中已经得到了广泛的应用。不管是微型系统还是大型系统，都越来越离不开计算机控制技术，其作用和地位日益凸显。伴随着计算机技术的快速发展和微型计算机的日益普及，各种微型控制器逐渐出现，不仅性能优良，而且价格也低廉，适用范围也比较广泛，同时也促进了计算机控制器成本的降低，更好的推动了计算机控制技术的运用和发展。此外，通过各种软件编程，还能够实现复杂的、灵活的控制算法，使得计算机控制技术在工农业生产、交通运输、国防建设等众多领域得到了运用，并取得了良好的效果。随着控制理论的发展和计算机技术的进步，更为先进的计算机控制技术将会出现，其控制效果必将更为可靠，适用范围也必将更为广阔，将为国民经济发展做好发挥更大的作用。
5 结束语
近些年来，随着对计算机控制技术研究的深入和对国外先进成果的吸收和引进，我国计算机控制技术也取得了较快的发展，在国民经济发展中发挥着重要的作用。我国人力资源丰富，科技队伍不断发展和壮大，随着工业的发展和进步，计算机控制技术也有着更为广大的应用市场，今后应该加强这方面的研究，提高工艺水平，满足高精尖技术发展的需要，促进计算机控制技术在国民经济发展和人们日常生活中更好的发展作用。
参考文献
[1] 伍晓红.计算机控制技术的发展及应用[J].现代电子技术，1998（3），43-44.
计算机控制技术范文第2篇
【关键词】互联网；计算机；控制技术
互联网时代，计算机控制技术的定义已经发生了根本的变化，进入了一个多机的、自动化生产、控制和智能一体化相结合的发展方向。本篇文章将归纳计算机控制技术的发展概况，同时指出作为计算机控制技术操作工程师主要的责任和工作从事情况。
一、集中控制到集散控制的发展
最初的计算机控制主要采用的是集中控制的工作方式，在进行一系列的包括采集信号、运算处理、信息反馈、显示状态等任务的过程中，均是通过工业控制计算机IPC来控制的。IPC工业控制计算机将各种参数，如，压力、温度、PH值等进行有效的收集，然后通过接口卡来接受经过处理而得到的信号。现在，伴随着控制系统日益增加的复杂度，单独的一台计算机已经不能胜任多种信号的处理工作了，在这种情况下，分布式控制系统便应运而生，根据功能的不同，可分为上位机、下位机。上位机主要负责整体集中监视工作，下位机为分布在各现场的用于分布控制的个体。而上、下位机则通过相关的通讯互联网进行传递信息工作。
通讯是集散式控制系统的中心，它作为DCS的中央神经系统。DCS系统具有可拓展性、安全性和有效性。DCS最初研发阶段的瓶颈为系统开放性低。许多厂家采用封闭形式来实现经营垄断，而不同厂家之间的信息闭塞，则成为了DCS系统发展困难的主要问题之一。
二、封闭系统到工业现场总线的发展
为了达到增强DCS系统的兼容性、开放性的目的，必须采取措施实现DCS系统网络协议的公开化和标准化，因此就有了封闭系统到工业现场总线的发展。工业现场的总线控制系统（简称FCS）的主要功能就是实现数据“点到点”到“总线”的方式转变。按照总线方式，整个控制系统有条不紊的进行运行，各种设备的工作都是一个“总线单元”，相互平行的运行，遵守公开、统一的通信协议进行综合自动控制相关工作。FCS相比于DCS系统，更能实现顺应用户的要求，它采用的是开放式的现场总线协议，通过这种协议协调现场所有支线工作，使得维护和成本都降低。所以说，FCS系统是种互联的、开放的分布式系统。
上个世纪80年代，现场总线技术就开始发展，其各种标准也不断成为工业国家和厂商的争夺焦点。现在，Profibus及CAN均是中国自动控制领域的核心。1996年，Profibus标准开始进入中国，在10年光景的推广中，广泛存在于我国的工业领域中。2006年，Profibus成为了我国第一个现场总线技术的国家标准。到现在为止，Profibus仍是应用最为广泛、各种控制设备、仪表种类最为齐全的总线技术，一直是车间级的总线标准、自动化集成的首要选择。同时，CAN是机电设备控制相关领域中应用最为广泛的总线技术，一直是工业机械手、汽车电子、高速印刷机等控制系统的设备级的总线标准。也就是说，Profibus和CAN分别是自动化、电子工程师的首选。
三、现场控制到企业自动化的发展
EtherNet/IP即以太网工业协议，是一种以以太网的传输为标准的协议。目前，这个协议被三大组织所支持，即the Industrial Ethernet Association（IEA）、ControlNet International（CI）、the Opening DeviceNet Vender Association（ODVA）。以太网工业协议旨在形成一个开放式的网络协议，以便于工业控制网络的开放式建设。工业以太网可以定义为将商业以太网（IEEE802.3标准）在技术上实现统一、同时提升产品的器件选用、适用性、可靠性和抗干扰能力，以满足不断增长的工业现场需求。
控制作用要能满足实时性，这是工业控制网络必须遵从的原则，换句话说，传输信号的过程要迅速同时信号必须稳定，因此要保证满足数据定时刷新的要求。以CSMA/CD的方式所进行的传统以太网的传输，不能在电荷负荷过大的时候正常运行。工业以太网采用的是新的信息交换技术，能够快速刷新信号，这就为以太网信号的不确定问题找到了解决方法。如，EtherNet可以达到100M、10G的传输速率，减少了网络传输的延时问题，使得阻塞几率大大降低。双工星形的拓扑结构及EtherNet技术则使传输实时性、确定性变成了可能。
“信息化工厂”是工业以太网的技术存在意义，这里的信息化工厂指的是在信息基础相关设施的基础上，利用信息处理手段，将信息收集、传输、计算处理和综合应用，如同在工厂中生产、管理和运营的手段一样。可以说，工业以太网是自动化控制的核心，管理、运营等信息的传输都靠它。
很多现场设备对EtherNet/IP协议都很支持，它能实现直连下层设备，直接挂接变频器和分布式IO，并采用以太网交换机作为中部链接，实现整个信息交换系统。EtherNet/IP控制网络的功能包括以下几方面，决定性控制、适应应用需要、故障容纳措施、远程控制、低成本连接、内部安全和开放式标准。它具有许多值得推广的价值，如，实现了商业和企业的简单整合，即有效的将生产控制、质量监督、可检测性及系统维护等结合起来；高速、高带宽，便于网络技术的融进，能够连接广泛区域内的设备；便于专家远程服务、诊断及部署等，有利于成本的降低和方便快捷进行信息控制等。所以，有人将工业化的以太网形容为“总工程师读数据的网”。可以看出，工业以太网具有无缝对接的优点，这样，工程师们就能实现远程对挂在以太网上设备的控制管理了。
计算机控制技术范文第3篇
本文由四个部分组成，在初步介绍计算机控制系统之后，分别介绍计算机控制技术的特点和基本设计过程。在综述部分对计算机控制技术的发展方向进行展望。
关键词：计算机控制技术；原理；发展趋势
一、计算机控制系统概述
计算机控制系统的组成计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。而一个完整的计算机控制系统应由下列几部分组成：被控对象、主机、外部设备、外围设备、自动化仪表和软件系统。
1、硬件部分
硬件部分用于一般数值计算和信息处理的计算机称为通用计算机（简韵；通用机）。用于工业生产过程控制的计算机称为工业控制计算机（简称控制机）。通用机由主机和外部设备组成，主机包括运算器、控制器和主存贮器（俗称内存贮器）；外部设备包括输入设备、输出设备和外部存贮器，如键盘、CRT显示器、打印机、磁带和磁盘等，起着人机联系和扩展主机存贮能力的作用。它们是主机正常工作和人们使用主机所必需的设备。‘通用机主要是同使用机器的人交流信息，控制机除了同人交流信息外，要自动地控制生产过程，它还必须与被控制的对象直接交流信息。这是控制机与通用机根本不同的地方。为此，控制机必须具备直接从生产过程获取信息，经过主机加工处理后，把控制信息馈送给生产过程的能力。这种能力表现在主机与被控对象之间直接进行信息的变换和传递上，具有这种能力的设备称为生产过程通道。相对于外部设备，通常把生产过程通道称为主机的外围设备。因此，可以简单地说，通用计算机由主机和外部设备组成；控制计算机由通用计算机与外围设备组成。
2、软件部分
软件系统是控制机不可缺少的重要组成部分。只有在适当的软件系统支持下，控制视才能按设计的要求正常地工作。控制机的软件系统包括系统软件和应用软件两大类。系统软件是用于计算机系统内部的各种资源管理、信息处理相对外进行联系及提供服务的软件。例如操作系统、监控程序、语言加工系统和诊断程序等。应用软件是用来使被控对象正常运行的控制程序、控制策略及其相应的服务程序。例如过程监视程序、过程控制程序和公用服务程序等。应用软件是在系统软件的支持下编制完成的，它随被控对象的特性和控制要求不同而异。通常应用软件由用户根据需要自行开发。随着计算机过程控制技术的日趋成熟，应用软件正向标准化、模块化的方向发展。标准的基本控制模块由制造厂家提供给用户，用户只需根据控制的要求，经过简单的组态过程即可生成满足具体要求的专用应用软件，大大方便了用户，缩短了应用软件的开发周期。提高了应用软件的可靠性。
二、计算机控制系统的特点
由于计算机本身的特点，计算机控制系统与一般常规的调节系统相比，具有以下特点。
精度高：通过多字长的数值运算，可以实现常规调节器难以达到的控制精度，而且不存在零点漂移、热噪声及元件老化对控制精度的影响。
计算机具有分时处理能力。一台计算机（严格说是一个CPU）可以对多个控制回路进行控制。
计算机具有很强的贮存和逻辑判断能力，能够根据生产环境的变化，及时作出判断，选择最合理的控制对策；可以实现复杂的控制规律，以达到理想的控制效果。
使用方便灵活。计算机的控制功能是通过硬件和软件共同实现的。在不增加硬件的情况下，可以通过修改软件来改变控制方案和控制机的功能。
计算机除了能实现控制功能以外，还可以同时实现对生产过程的管理，如生产计划调度，经济核算等。
三、计算机控制系统的设计过程
计算机控制系统的软、硬件结构将根据不同的对象有所不同，但系统设计的步骤大体上相同，一般包括以下几方面。
1、确定控制任务
进行系统设计之前，首先要对控制对象进行深入调查、分析，熟悉工艺流程，了解具体的控制要求，确定系统所要完成的任务，包括系统要实现的功能、控制速度、控制精度、现场环境、完成设计的时间要求等。根据这些任务写好设计任务说明书，作为整个控制系统设计的依据。
2、系统的总体方案设计
根据系统设计任务书进行总体方案设计。选择系统的软、硬件组成方式根据系统的价格和时间要求，选择适当的方式组成系统。在时间要求比较紧的情况下，尽量选购现成的软、硬件系统进行组合；而在经费紧张的情况下可以考虑自己设计电路模块。值得注意的是，软、硬件工作比例的划分也将对系统的价格和实现时间产生重要的影响。
系统的总体方案设计大概包括选择微处理器、确定存储器容量、选择外围接口电路、选择传感器、选择软件开发环境、硬件设计及调试六个基本内容。
3、软件设计
软件设计要根据系统总的设计要求，确定软件所要完成的各种功能及完成这些功能的逻辑和时序关系，并用软件流程图表述出来。按软件流程图中不同的功能，分别设计相应的软件功能模块。如模拟量输入模块、模拟量输出模块、数据处理模块、通讯模块和键盘处理模块等。每一种模块都可以单独进行调试，各种模块分别调试好后，再按流程图逻辑和时序关系将他们正确组合、连接、调试。
4、现场安装调试
首先要按工艺流程图将系统正确安装，然后对系统进行粗调和精确调试，根据实际对象确定各种控制参数，调整显示值或保存数据等。硬件调试和软件调试都可以在实验室环境下用对现场情况进行模拟的方式进行，并进行必要的联合调试工作，半实物仿真是系统调试的虽要基础，而最终的系统级调试要在现场完成。
5、建立完整的技术档案
在进行系统的设计、安装和调试的时候，要为相应的部分建立完整的技术档案并存档保管。这些技术档案包括各种软件清单、注释、硬件图纸、元件清单及系统安装工艺图及说明等。完整的技术档案是使系统具有可维护性、可升级性的前提及保证。
四、计算机控制系统的发展趋势
DCS和工业控制计算机技术正在相互渗透发展，并扩大各自的应用领域。原来一般流程工业的控制多选用集散型控制系统（DCS ），离散型制造业的控制多采用可编程控制器（PLC）。随着DCS和PLC相互渗透发展继而扩大自己的应用领域，将出现DCS和PLC融合于一体的集成过程控制系统。
工业控制网络将向有线和无线相结合的方向发展。计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术的结合，产生了基于无线技术的网络化智能传感器。这种基于无线技术的网络化智能传感器使得工业现场的数据能够通过无线链路直接在网络上传输、和共享。
工业控制软件己向组态化方向发展，工业控制软件主要包括人机界面软件、控制软件以及生产管理软件等。目前，我国已开发出一批具有自主知识产权的实时监控软件平台、先进控制软件、过程优化控制软件等成套应用软件。
五、结语：
计算机控制就是用计算机对一个动态对象或过程进行控制。在计算机控制系统中，用计算机代替自动控制系统中的常规控制设备，对动态系统进行调节和控制，这是对自动控制系统所使用的技术装备的一种革新。这一革新，改变了自动控制系统的结构，也导致对这类系统的分析和设计发生较多的变化。
参考文献：
[1]耿宏伟，《计算机控制技术》实践系统的研制[J]. 中国自动化教育学术年会论文集，1994
[2]于海生，《计算机控制技术》 [M]. 机械工业出版社，2007
[3] 顾德英，《计算机控制技术与系统》[M].，北京邮电大学出版社，2007
计算机控制技术范文第4篇
[关键词]计算机控制技术；实践教学；课程改革
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）08-0132-03
计算机控制技术是电气工程及其自动化专业重要的专业技术课程之一。本课程的任务是培养学生掌握计算机控制的基本概念，掌握计算机控制系统的基本分析方法和设计方法，使学生从理论上掌握计算机控制系统的基本原理及应用，使学生具备有效地分析和设计计算机控制系统所需的必要的知识、洞察力和理解力。它融合了计算机技术、控制理论、计算机通信等多种技术，以计算机在系统控制中的应用为中心，以计算机控制系统为主线，涉及控制系统硬件、软件、系统分析和应用等方面的问题，因此计算机控制技术是一门理论性和实践性都很强的专业课程。
但是，从近几年的教学效果来看，通过本课程的学习，学生能够很好地掌握计算机控制系统的相关理论，但是无法很好地完成面向实际应用的计算机控制系统的设计。计算机控制技术课程兼具理论性和实践性，在教学过程中，必须将课堂理论教学与实践教学有机结合，培养学生分析和解决实际问题的能力。因此对计算机控制技术课程教学方法的改革进行研究、探索和实践是十分必要的。
一、计算机控制技术课程分析
计算机控制技术是模拟电路、数字电路、单片机原理、自动控制原理以及计算机技术等前期课程的再次综合与进一步升华，学习难度较大，特别是在基础薄弱的情况下，学习该课程就显得更为吃力。由于该课程的理论性和实践性都很强，传统的授课方式过于偏重理论教学，难以将理论与应用结合。传统方式授课时仍以数字控制理论为主体，在理论的应用中介绍微机控制方式及其具体实现，减少了计算机与实际控制系统结合的内容，这种方式与培养应用型专业人才的目标相距甚远。最为明显的后果是学生走上工作岗位后，所学的知识在具体生产应用中很难适应实际的生产实践。
计算机控制课程具有如下特点：1.应用性强。计算机控制技术在十分广泛的领域内获得越来越多的应用，在新型工业化中起着不可缺少的重要作用。2.更新性强。随着计算机技术和自动控制理论的不断发展，其教学内容也不断更新。3.综合性强。涉及电子技术、自动控制理论、过程控制、微型计算机原理与应用等多方面的知识，综合了许多的基础理论和前期课程。4.实践性强。本课程是典型的需要理论联系实际，要求学生理论分析、系统设计和实验实现三位一体，培养学生科学、技术与工程一体化的意识和能力的课程。
二、计算机控制技术教学中存在的问题
通过对省内多所开设有计算机控制技术课程的理工类和综合类本科院校的教学过程和教学效果进行调研，发现以下问题：计算机控制技术的教学过程仍是以教师为主体的传统授课方式，老师授课学生听讲；课内实验大多为验证型实验，学生发挥自主能动性的机会很少，造成了学生的实践能力和综合素质培养不够，学习效果不佳。
分析造成此种结果的原因，主要有以下几个方面：1.教师方面：教师的授课重点更多地放在了理论知识的传授上，而对于知识的实际运用比如系统设计中的团队合作等往往被放在了次要的位置；2.教材方面：大多数教材在设计中以控制系统各组成部分的介绍和理论推导为主，实际的案例很少，针对案例的分析和讲解更少，对学生实际应用能力的培养很难起到明显的作用；3.课程安排方面：理论课和实验实践学时差别较大，实验内容同实际工程应用相脱离，使得学生难以在实验实践环节中得到实际的工程经验；4.考核方面：以出勤、作业成绩和考试成绩评价学生的学习效果，没有对学生的应用能力和实践能力进行考核，导致大部分学生不重视实验实践教学环节。
三、计算机控制技术教学方法改革的研究与探索
我们通过广泛调研兄弟院校、毕业生用人单位的培养经验和反馈信息，在深入分析现在计算机控制技术课程教学过程中存在的不足之处的基础上，提出以下改革方案：基于系统工程理论，加强计算机控制系统课程设计和创新实践环节，同步提升学生的理论水平和实践动手能力；同时，将“卓越工程师培养计划”的理念引入计算机控制技术的教学中，以提高学生“学以致用”的综合素质和动手能力，为国家培养出适应新环境的高素质的，具有创新思维、创新能力的综合性应用型人才。
（一）基于系统工程理论，培养学生的系统观念
系统观念的建立是工业自动化专业学生所应达到的最终培养目标之一，需要教师在传授知识的过程中潜移默化地教导学生，使其从思想上重视系统理论，自觉地在日常学习中树立系统观念。系统观念的树立应该从多方面入手进行指导，包括指导学生系统地看待问题，教育学生系统地思考问题，指导学生系统地解决问题。计算机控制技术课程教学本身就是一个系统工程，它和多门专业基础课息息相关，比如电路，电子技术，单片机技术等，还和多门专业课相关，比如自动控制原理，电力电子技术等。因此需要从相关的专业基础课开始进行系统的专业知识培养，循序渐进、潜移默化地进行系统观念的培养。在这个系统工程中，教师不仅是计算机控制系统的理论技术知识的传授者，更重要的是还要充当学生系统观念培养的引路人。要将控制系统的思想内核及方法应用到计算机控制技术的教学实践中，用系统方法论对该课程的理论和实践教学进行改革研究，从而达到使该课程的教学系统工程最优化的目的。计算机控制技术是一门高度综合的课程，是元件与系统的结合，硬件与软件的结合，强电与弱电的结合，算法研究与程序实现的结合。因此，我们在教学组织上要通过对这四个结合的论述和理解，使学生树立系统设计的协调意识和全局优化意识，提高学生用科学的方法论指导课程学习的自觉性。
（二）加强课程设计环节，做到“三有、两严、一宽”
专业课程设计是计算机控制技术教学过程中培养学生系统观念的重要环节之一，它要求学生在此过程中必须运用系统论的方法，系统地看待和分析问题，系统地思考和解决问题。为了系统地训练学生综合运用所学知识解决本专业方向的实际问题的能力，我们采用了如下措施。首先为了保证时间的充裕性，将计算机控制技术课程设计时间定为6周。其次要做好前期准备工作，教师需要先把计算机控制技术课程设计的要求知会每一位学生，这些要求分布在任务书和指导书中。学生要认真阅读和领会任务书和指导书的内容，做到心中有数，以便能够在接下来的工作中系统地分析设计任务。分析任务的步骤完成后，学生将会依据自身条件在网络上或者图书馆内查阅相关专业技术资料，系统地了解实际系统的组成、原理和设计过程，系统地思考解决问题的方法。然后教师会根据学生对课题的了解情况合理地分组，一般是5人分为1个小组，小组内选出小组长一名，负责课程设计工作的总体安排和协调。要求每个小组在课程设计的各个阶段均需撰写相应的设计进展报告，以便教师能够根据各组的进展情况有针对性地进行指导。最后是课程设计的总体评价机制，我们会综合考虑学生在课程设计中的表现，如日常出勤、报告撰写、实际作品的运行情况、程序编写的合理性和效率、最后答辩表现等因素，最终综合评定课程设计总成绩。答辩环节是计算机控制技术课程设计中非常重要的一环，它不但能够有效地检验学生设计任务的完成情况，而且能够便于教师发现学生在过程中存在的薄弱环节。通过对每个学生在答辩过程中体现出的问题进行总结，就能够在今后的课程设计中有针对性地进行改进，从而达到提高教学效果和效率的目的。
在课程设计的实际操作中，教师要做到“三有、两严、一宽”。“三有”即有指导性的时间和内容的安排计划；有加强能力培养的具体目标；有切实可行的操作规程，保证把能力培养落到实处。“两严”即严格要求学生自己动手设计方案和调试；严格验收检查。“一宽”即为学生创造宽松的学习氛围。
（三）重视课程实践教学，提高学生学习兴趣
课程实践教学是对传统实验教学的补充和升级，传统的实验教学是在现成的实验设备上完成既定的测试和设计，其内容和步骤都已限定，学生自由发挥的余地较小。针对课程实践教学的目标，我们拟以单片机为控制器，融合Matlab、Protel及Protues等软件完成计算机控制系统的课程实践。利用Matlab软件设计仿真方案，完成数字控制器的仿真设计和参数选择；利用Proteus和Keil软件设计计算机控制系统的硬件仿真系统，使学生在选择微处理器、A / D转换器、D / A转换器以及其他典型元器件时有了更多的自主性；软件仿真和硬件仿真全部通过后即可进入系统的实质性实现阶段，学生通过Protel软件绘制电路原理图和PCB图，自己制版，焊接，下载程序直至软硬件调试成功。实践教学的改进，大大提高了学生的学习兴趣。
四、结论
本文针对目前计算机控制技术教学过程中普遍存在的问题，以适应电气工程专业应用型人才培养为目标，结合本地区经济的发展特点与我校该专业的实际条件，通过广泛调研兄弟院校、毕业生用人单位的培养经验和反馈信息，对计算机控制技术专业课程体系进行了改革与实践，构建了适应新环境条件下的新的教学理念和教学方法。主要创新点包括：提出了基于系统工程理论，培养学生的系统观念；进行课程设计改革，做到“三有、两严、一宽”。
计算机控制技术课程改革方案实施后，学生的理论水平和实践动手能力有明显提高，使我校的毕业生就业竞争力大大加强，从而为更好地培养电气工程复合型技术人才打造了科学的平台，也为其他高校尤其是应用型二本地方院校人才培养提供了理论依据和参考价值。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 李云霞，康波，邹见效.计算机控制系统教学改革思路和实践[J].实验科学与技术，2012（2）：70-72.
[2] 温淑慧.计算机控制技术实验教学改革初探[J].教学研究，2010（6）：59-61.
[3] 黎萍，刘保军.计算机控制技术教学改革初探[J].中国电力教育，2011（27）：170-171.
计算机控制技术范文第5篇
关键词：计算机控制技术；三位一体；实验教学
国内很多院校在不同时期进行了《计算机控制技术》课程体系改革，但大多为理论研究，因为各种原因限制实际应用比较少。《计算机控制技术》作为电气信息类重要的专业课，由于与工程实际联系较紧密，并且直接涉及到学生毕业设计和就业等问题。学生在学习本课程时，由于正处于毕业设计的前夕，所以对于将来所要从事的研究领域均十分感兴趣，非常希望了解本专业目前在国内外的技术动态和发展趋向。因此，《计算机控制技术》课程体系改革势在必行。
一、“计算机控制技术”理论教学模式改革
1.培养学生的学习兴趣，调动学习积极性
一个老师不论课程讲得多好，如果学生对所讲的内容不感兴趣、感觉没有什么用，他就不会努力去学习这门课程，这样的教学一定是不成功的。为了尽量避免学生对计算机控制技术这门课程的误解，对其失去兴趣，刚刚开始上课时，任课教师尽量不要讲授太多和太深的理论知识，可结合学生所学的专业，进行现场参观或动画演示。应用实例的有效引入，不仅可以让学生多多了解计算机控制技术的实用性，还可以激发学生的学习兴趣，并且培养学生的学习积极性。在教学的过程中，把计算机控制和自动控制原理的相关理论进行对比讲解，例如，在讲解稳定性的时候，我们可以复习在自动控制原理中稳定性的定义以及判别稳定性的方法，从而引出在计算机控制技术中稳定性的定义和相应的判别方法，这样更有利于知识的学习。
2.精心选择教材，吃透教材，形成适合教学的讲义
任课教师拿到教材后，应该尽早地备课。教师不仅要吃透教材，还要做到融会贯通，并且能够举一反三。这样才能从整体上把握教材，才能根据教学大纲的要求，进行合理地安排教学内容的取舍、教学内容的学时数，包括理论课和实践课等。教师应当发挥创造性，还应该有自己的风格，不能“照本宣科”，在授课的过程中要适当地穿插一些实际资料，从而可以形成适合教学的讲义，有利于提高教学质量。
3.利用多媒体演示课件进行教学，并利用matlab/simulink进行仿真演示
计算机控制技术这门课程是工科类电气相关专业主干课程之一，这门课程具有难于理解、概念抽象、数学理论强等基本特征。在教学过程中，为了使学生更好地理解知识，可以利用matlab/simulink进行仿真演示。例如在讲解数字PID控制器时，我们可以通过simulink仿真来讲解，先仿真只有P控制时的单位阶跃响应，适当地调节比例参数，这样可以清晰地看出P的作用；接着加入积分作用，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，通过这样的讲解方法，同学们自己就可以总结出PID每一项的作用。
4.开发网络教学平台
因为“计算机控制技术”这样的课程，内容既多又细、而且应用性强，在课堂教学中不可能面面俱到。所以利用现代化的手段建立信息网络平台是必要的。教师把任课 中用到的教学资料、多媒体课件和程序传到网络平台上，这样学生就可以在任何时间、任何地点都能学习到《计算机控制技术》这门课程，同时为了及时地和学生进行交流，应该建立信息网络答疑平台。
二、“计算机控制技术”实践教学模式改革
1.增强实验环节，培养学生解决问题的能力
为了培养学生解决问题的能力，对理论课与工程实践课程进行整合，充分利用学校现有实验室的软硬件资源。为了达到“理论指导实践，实践促进理论”的目的，合理安排理论课程及工程实践的课程内容。任课教师布置一些实验课题针对教学大纲的要求，让学生进行一些验证性试验，让他们把书本上一些东西得以实现，这样更加有利于理论教学；也可以让学生选择科技创新比赛中比较感兴趣的课题，指导学生查阅相关资料，学生来选择适合的设计实验方案，教师通过检查学生的实验方案进而来启发学生，并且挖掘学生的创新潜能。在实验过程中，教师要积极地发挥引导作用，增强学生自学能力和创造热情，针对实验内容促进学生之间的相互讨论和交流。除此之外，把与本课程相关的工程实践基地进行开放，这样感兴趣的同学就可以灵活到实验室进行实验。
2.增加综合实践设计环节
为了让学生把课程中的理论知识和实践知识有机的结合，课程改革中引入一个实际工程案例，这样可以增强学生分析以及解决问题的综合素质。例如：实际工程案例为《步进电机数字闭环控制系统》，采用小型直流步进电机作为随动装置，控制器可以采用单片机或DSP等，进行一个步进电机闭环控制系统的设计，学生首先确定设计方案，然后根据控制方案进行系统硬件的设计，同时选择需要的算法，对控制系统进行调试，观察系统的运行情况，并做好实时记录并进行分析。
3.科研成果转化为实验课题
虽然书本上的知识是死的，但是科学研究的课题是活的，因此将平时的科学研究的成果转化为实验课程，并且将科研工作过程中得出的新知识、新方法以及一些科研前沿问题及时添加到教学内容中，这样可以培养学生解决问题的意识和能力。
三、采用适当的考核方式
目前，在我们学校的考试办法中普遍采用的仍然是闭卷考试。闭卷考试对基础理论类的课程教学中是适用的，但对计算机控制技术这类应用性和实践性较强的课程，完全采用闭卷考试，还是有其弊端的。因此，我们在教学实践中采用了开卷考试和闭卷考试相结合的方式，每种方式所占比例各为50%。在闭卷考试中，主要考查学生对基础知识的掌握情况；在开卷考试中，学生要作一个综合设计，并且要求将自己的设计进行仿真演示或者实物演示，教研室组织相关的老师对学生的作品进行演示，并且进行公开答辩，从而给出合理的分数，这样可以考查学生对所学知识的应用能力、实践能力、创新能力和创业能力。本课程在近两年的考核中，就是采用的这种闭卷+开卷的方式，效果比较显著。
四、结束语
我们在计算机控制技术课程体系的改革中进行了一些有益的探索，取得了较为显著的教学效果。在今后的教学工作中我们将进一步改革理论教学和实践教学方法，以达到提高教学质量、培养应用型人才的目的。
参考文献：
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