计算机测控系统课程设计
测控系统技术课程设计
测控系统技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握测控系统技术的基本原理、方法和应用，培养学生的实际操作能力和创新意识。
通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.知识目标：（1）理解测控系统的基本概念、组成和分类；（2）掌握测控系统的硬件和软件设计方法；（3）熟悉信号处理、数据采集和控制算法等方面的知识。
2.技能目标：（1）能够运用测控系统技术解决实际工程问题；（2）具备测控系统硬件选型、软件设计和系统调试的能力；（3）熟练使用相关仪器仪表和编程软件。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的团队合作精神和责任意识；（2）激发学生对测控系统技术的兴趣，培养创新思维；（3）使学生认识到测控系统技术在现代社会中的重要性和应用价值。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.测控系统概述：介绍测控系统的定义、组成、分类和应用领域；2.测控系统硬件：讲解传感器、信号处理电路、执行器等硬件组件的选择和设计；3.测控系统软件：涵盖控制算法、数据采集、人机界面等方面的内容；4.测控系统实例分析：分析实际工程中的测控系统案例，让学生学以致用；5.实验操作：进行测控系统实验，培养学生动手能力和实际操作技能。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：系统地传授测控系统的基本原理和知识；2.讨论法：学生针对实际案例进行讨论，培养解决问题的能力；3.案例分析法：分析典型测控系统实例，帮助学生更好地理解理论知识；4.实验法：让学生亲自动手进行实验，提高实际操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统性的学习资料；2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高课堂教学效果；4.实验设备：配置完善的实验设备，确保学生能够进行实际操作。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采取以下评估方式：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等方式，评估学生的学习态度和积极性；2.作业：布置适量的作业，检查学生对知识点的掌握程度和应用能力；3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和问题解决能力；4.考试：设置期中和期末考试，全面测试学生的知识水平和应用能力。
南邮测控系统课程设计
南邮测控系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握测控系统的基础知识，包括传感器原理、信号处理方法及数据传输技术。
2. 让学生了解南邮测控系统的结构组成，理解各部分功能及其相互关系。
3. 使学生能够运用所学知识，分析并解决实际问题，提高测控系统的设计与应用能力。
技能目标：1. 培养学生运用测控技术进行数据采集、处理和传输的能力。
2. 培养学生设计简单的测控系统电路，进行系统调试与优化的能力。
3. 提高学生的团队协作和沟通能力，使其能够在项目实践中发挥积极作用。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对测控技术及工程的兴趣，培养其探索精神。
2. 培养学生严谨的科学态度，使其具备良好的工程伦理素养。
3. 增强学生的国家使命感和社会责任感，使其认识到测控技术在国家发展和社会进步中的重要作用。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，旨在培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点：本课程针对的是高年级学生，具备一定的电子技术和测控基础，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，采用理论教学与实践操作相结合的方式，注重培养学生的实际操作能力和创新精神。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为将来的学术研究或工程实践奠定基础。
二、教学内容1. 测控系统基本原理：包括传感器的工作原理、信号处理方法、数据传输技术等基础知识，对应教材第一章内容。
2. 南邮测控系统结构组成：详细介绍测控系统的各部分功能、相互关系及系统设计原则，对应教材第二章内容。
3. 数据采集与处理：教授数据采集、信号处理、滤波算法等，对应教材第三章内容。
4. 系统设计与实践：包括测控系统电路设计、系统调试与优化，对应教材第四章内容。
5. 实践项目：组织学生进行小组项目实践，运用所学知识设计、实现并优化一个简单的测控系统，提高学生的实际操作能力。
6. 教学案例解析：分析典型的测控系统案例，使学生更好地理解理论知识在实际中的应用。
测控大作业课程设计
测控大作业课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能掌握测控技术的基本概念，理解测控系统的工作原理；2. 学生能了解测控系统中的传感器、执行器等关键部件的原理及应用；3. 学生能运用所学知识，分析并解决实际测控过程中的问题。
技能目标：1. 学生能运用测控设备进行数据采集、处理和分析；2. 学生能设计简单的测控系统，并进行仿真与调试；3. 学生能通过小组合作，完成一个具有实际应用价值的测控大作业。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对测控技术及工程应用的兴趣，激发创新意识；2. 学生形成严谨的科学态度，提高实践操作能力和问题解决能力；3. 学生在小组合作中培养团队协作精神，增强沟通与交流能力。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重理论知识与实际应用相结合，通过测控大作业的形式，培养学生动手操作和解决问题的能力。
学生特点：学生具备一定的测控基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力，但实际操作经验不足。
教学要求：教师需结合学生特点，注重理论与实践相结合，引导学生进行探究式学习，提高学生的实践能力和创新能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供有针对性的指导。
通过课程目标的分解和实施，确保学生能够达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 测控系统基本原理：包括测控系统的定义、分类及发展，测控系统的基本组成和工作原理，重点讲解传感器、执行器、数据采集与处理等关键环节。
教材章节：第一章 测控系统概述2. 传感器及其应用：介绍各种传感器的原理、特性及在实际中的应用，如温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
教材章节：第二章 传感器及其应用3. 数据采集与处理：讲解数据采集系统的组成、工作原理，数据预处理、数字滤波、特征值提取等数据处理方法。
教材章节：第三章 数据采集与处理4. 测控系统设计：分析测控系统设计的方法和步骤，结合实际案例进行讲解，引导学生掌握系统设计的基本技能。
教材章节：第四章 测控系统设计5. 测控大作业实践：安排学生进行小组合作，完成一个具有实际应用价值的测控大作业。
计算机控制课程设计
计算机控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握计算机控制系统的基础理论知识，包括控制系统的组成、工作原理和性能指标；2. 使学生了解常见传感器的工作原理，并能运用所学知识分析传感器的选用原则；3. 让学生掌握计算机控制算法的基本原理，如PID控制、模糊控制等。
技能目标：1. 培养学生运用计算机编程软件（如MATLAB）进行控制系统仿真的能力；2. 培养学生设计简单的计算机控制系统硬件电路，并进行调试的能力；3. 提高学生运用所学知识解决实际计算机控制问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算机控制技术产生浓厚的兴趣，激发学生的学习热情；2. 培养学生具备团队协作精神，学会与他人共同探讨、分析和解决问题；3. 增强学生的创新意识，培养学生在面对实际问题时敢于尝试、勇于突破的精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为计算机控制技术的实践性课程，旨在培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生处于高年级阶段，已具备一定的专业基础知识和实践能力。
教学要求注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力和解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 计算机控制系统概述- 控制系统基本概念- 控制系统发展历程- 计算机控制系统的优势与应用2. 控制系统硬件组成- 控制器硬件结构- 传感器及其接口技术- 执行器及其接口技术3. 计算机控制算法- PID控制算法原理- 模糊控制算法原理- 其他先进控制算法介绍4. 控制系统仿真与设计- MATLAB/Simulink软件介绍- 控制系统仿真模型搭建- 控制系统硬件设计及调试5. 实际案例分析与讨论- 典型计算机控制系统案例分析- 学生分组讨论实际控制问题- 创新性控制系统设计实践教学内容安排与进度：第一周：计算机控制系统概述第二周：控制系统硬件组成第三周：计算机控制算法第四周：控制系统仿真与设计第五周：实际案例分析与讨论教材章节及内容列举：第一章：计算机控制系统概述（涵盖教学内容1）第二章：控制系统的硬件与接口技术（涵盖教学内容2）第三章：计算机控制算法（涵盖教学内容3）第四章：控制系统的仿真与设计（涵盖教学内容4）第五章：计算机控制系统应用案例（涵盖教学内容5）三、教学方法本课程采用以下多样化的教学方法，以充分激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：用于讲解计算机控制系统的基本概念、原理和算法等理论知识。
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《计算机控制技术》课程设计任务书第一章绪论石油安全控制设计是油田原油集输生产中最重要的生产工艺过程，它是集油水分离、污水处理、原油及天然气集输等多个工艺系统为一体的综合性生产过程，主要包括输油脱水、污水浅处理、污水深处理、注水、锅炉和配电等生产岗位或工艺环节。
目前，各大油田联合站生产工艺过程的控制主要有人工监测控制、常规仪表自动监测控制、计算机监测控制等三种方法。
计算机监测控制是从上世纪七十年代迅速发展起来的一种功能强大的现代工业过程控制方法。
它采用计算机技术与自动化仪表相结合，对工业生产过程中的各种工艺参数进行处理、运算、显示和控制。
相对于常规仪表控制，它可以提供更为复杂的控制算法，通过对各种相关参数进行综合分析，实现协调管理和优化控制。
在油田联合站生产过程中，如何合理选择、设计安全可靠和便于维护的计算机监控系统，保证联合站生产的平稳运行和优化控制，实现节能降耗和安全生产，提高生产管理水平，是目前自动化技术在油田生产应用中面临的重要课题。
1.1计算机监控系统的介绍目前的计算机监控技术是一门综合性技术。
它是计算机技术、通信技术、网络技术和自动化技术的综合应用。
所谓计算机监控系统，就是采用计算机取代常规的显示和调节仪表作为工业数据采集和控制过程的处理核心，利用传感器或变送器将被监控对象中的物理参量（如温度、压力、流量、液位等）转换为电信号，再将这些电信号经输入装置转换为计算机可识别的数字量，并且在显示装置中以数字、曲线或图形的方式显示出来，从而使操作人员能够直观、迅速地了解被监控对象的变化过程。
同时计算机还可以将采集的数据存储起来，随时进行分析、统计和显示并生成各种报表。
如果需要对被监控的对象进行控制，则由计算机中的应用软件根据采集到的物理参量的大小和变化情况以及按照工艺要求的设定值进行判断，然后根据一定的控制算法在输出装置中输出相应的电信号，并推动执行装置动作从而完成相应的控制任务。
图1-1就是一个典型的计算机测控系统组成原理图。
030251008-测控系统综合课程设计-陈亮
测控系统综合课程设计教学大纲课程编码：30251008 周/学分：4周/8学分一、大纲使用说明本大纲根据测控技术与仪器专业2010版教学计划制订（一）适用专业测控技术与仪器专业（二）课程设计性质必修课（三）主要先修课程和后续课程1．先修课程：计算机过程控制技术；网络化测控；微机原理及应用2．后续课程：毕业设计二、课程设计目的及基本要求本课程设计是测控技术与仪器专业的重要实践性课程。
是本科学习中最后一个也是总结性的综合练习。
通过课程设计，一方面可以结合课程的教学内容循序渐进地进行设计方面的实践训练，另一方面，在参与一系列子项目的实践过程中，还能提高如何综合运用所学知识解决实际问题的能力，以及获得相关项目管理和团队合作等众多方面的具体经验。
为后续毕业设计的实施做铺垫。
设计目的如下：1．进一步培养学生网络化设计的思想，加深对网络化测控系统要素和控制结构的理解。
2．针对网络化测控系统的重点和难点内容进行训练，独立完成有一定工作量的程序设计任务和系统设计任务。
3．掌握Vb或组态的编程技巧和上机调试程序的方法。
4．掌握控制系统中的PID算法。
为了使学生从课程设计中尽可能取得比较大的收获，对课程设计题目分成二类，一类为基础组态王的系统设计，相对来讲比较简单。
另一类为基于VB的测控系统设计，学生从这两类型题目中各选择部分完成。
基本要求：要求学生做好预习，掌握测控网络的组成及编程、检测与控制电路设计上位机（Vb或组态）程序设计、系统调试，验证结果并进行分析、完成论文。
三、课程设计内容及安排测控系统综合课程设计不仅是对程序设计能力的综合锻炼,更是对团队合作,软件开发与项目管理过程的训练。
因此,课程设计综合题目可以根据题目的难度不同由小组合作完成,每个小组4人。
整个课程设计分为以下几个阶段进行:开题,系统设计,系统编码实现,系统测试,系统评价与验收。
1．开题:题目可来自教师指定的参考题目,也可自由选题,特别是鼓励有创新性的题目或是在已知题目的基础上进行创新。
测控系统培训课程设计
测控系统培训课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解测控系统的基本原理，掌握测控系统各组成部分的功能及相互关系。
2. 掌握测控系统常用的传感器及其工作原理，了解其在实际应用中的选型方法。
3. 学会分析测控系统的性能指标，了解影响系统性能的因素。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的测控系统，并进行仿真实验。
2. 掌握测控系统调试与故障排除的基本方法，具备实际操作能力。
3. 能够使用相关软件对测控系统进行数据采集、处理和分析，提高实际应用能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对测控技术浓厚的兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 增强学生的团队合作意识，培养其在实际工程项目中与他人协同工作的能力。
3. 引导学生关注测控技术在国家经济建设和国防事业中的应用，培养其社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为理论与实践相结合的课程，旨在培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的物理、数学和电子基础知识，对测控技术有一定了解，但实际操作能力较弱。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新能力。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动思考，培养其解决问题的能力。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，使其成为具有社会责任感和使命感的优秀人才。
通过分解课程目标为具体学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 测控系统概述：介绍测控系统的基本概念、发展历程、应用领域，使学生了解测控技术的重要性。
教材章节：第一章 测控系统概述内容：测控系统基本概念、发展历程、应用领域。
2. 测控系统硬件组成：讲解传感器、执行器、信号调理电路等硬件组成部分，使学生掌握各部分功能及选型方法。
教材章节：第二章 测控系统硬件组成内容：传感器、执行器、信号调理电路、数据采集卡。
3. 测控系统软件设计：介绍测控系统软件设计方法，包括数据采集、处理、分析等，提高学生的实际应用能力。
计算机控制系统课程设计报告
课程设计报告学生姓名:邱博学号：2学院:自动化工程学院班级:自动133题目:计算机控制系统指导教师：赵波，姜文娟职称: 副教授2016年6月27日目录1 题目背景及意义 (1)2 设计题目介绍 (2)2.1 设计要求 (2)2.2设计意义 (2)3 系统总体框架 (2)3.1 系统设计思路 (2)3.2 系统框架 (2)4 系统硬件设计 (3)4.1单片机部分 (3)4.1.1单片机引脚介绍 (3)4.1.2单片机的最小实现 (4)4.2 A/D转换电路 (5)4.2.1 芯片选择 (5)4.2.2 电路连接 (6)4.3 D/A转换电路 (6)4.4 模拟信号输入通道 (9)4.5 键盘模块 (10)4.6 数码管显示电路 (11)4.6 报警电路 (12)5 系统软件设计 (13)5.1主程序框图 (13)5.2键盘控制程序框图 (13)5.3数据转换程序框图 (14)5.4 显示程序框图 (15)5 结论 (17)参考文献 (18)1 题目背景及意义在自动控制系统的实际工程中，经常需要检测被测对象的一些物理参数，如温度、流量、压力、速度等，这些参数都是模拟信号的形式。
它们要由传感器转换成电压信号，再经A/D转换器变换成计算机能够处理的信号。
同样，计算机控制外设，如电动调节阀、模拟调速系统时，就需要将计算机输出的数字信号经过D/A转换器变换成外设能接受的模拟信号。
本次《计算机控制系统》课程设计的目的就是让同学们在理论学习的基础上，通过完成一个基于51单片机，A/D和D/A多种资源应用并具有综合功能的小系统的设计及编程应用，使我们不但能够将课堂上学到的理论知识及实际应用结合起来，而且能够对电子电路、电子元器件、等方面的知识进一步加深认识，同时在系统设计、软件编程、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。
帮助同学们增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解，从而更好的掌握单片机的内部功能模块的应用以及A/D和D/A功能的实现。
计算机测控技术课程设计
计算机测控技术课程设计
1. 简介
计算机测控技术课程是针对计算机测控技术的学习及应用的培训课程。
本课程设计旨在帮助学生深入了解掌握计算机测控技术，并通过实践掌握计算机测控技术的应用技能。
2. 课程内容
本课程设计分为两个部分：理论学习和实践应用。
2.1 理论学习
本部分主要涵盖以下内容：
•计算机测控技术的概念、特点、分类及应用场景；
•传感器的种类、特点、分类及如何选用；
•信号处理技术的基本原理、分类及应用场景；
•数据采集技术的种类、特点、分类及应用场景；
•单片机的基本原理、应用场景及选择方法；
•通信技术的基本原理、种类及应用场景；
•实时操作系统的基本原理、分类及应用场景。
2.2 实践应用
本部分主要包括以下实践项目：
•温度控制系统设计实践；
•水位控制系统设计实践；
•光照控制系统设计实践；
1。
测控系统课程设计
《测控系统课程设计》课程设计报告题目：测控系统课程设计专业：班级：学号：姓名：指导教师：2012年 1 月12 日一、设计目的：测控系统课程讲述的原理、技术仅靠教学是无法完全掌握和理解的，故必须通过具体的实际动手设计才能获得比较直观和深刻的理解。
物体的许多物理现象和化学性质都与温度有关，温度是工农业生产、科学实验研究以及日常生活中需要普遍进行测量和控制的一个非常重要的物理量。
二、设计内容：测控系统课程设计是集光、机、电、算一体化的课程设计。
本次课程设计该系统通过温度传感器传输信号，该设定温度信号要求在25~55℃之间。
系统要求用户输入一个恒定温度值。
当实际温度接近恒定温度时，控制器进行P调节、PI调节、PID调节或模糊调节、神经网络调节、遗传算法调节、蚁群算法调节等，调节器控制固态继电器的占空比，继电器再控制电加热器的电流。
当温差越大，则固态继电器占空比越高；频率越慢，则温度越低。
系统要求至少具备以下模块：1、温度测量模块（如：热电阻，PT100、PT50，热电偶K）；2、PID调节模块(如：PLC模块，单片机测控模块，模拟PID模块，仪表调节模块)；3、电加热器模块；4、水箱模块（如：上水箱，下水箱等）；5、显示控制组态模块；三、设计要求：熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理；研究系统分别用P、PI调节器时的阶跃响应、抗扰动作用，参数变换对系统性能的影响。
了解单片机编程控制器的模拟量输入/输出控制功能。
通过对复合加热水箱温度PID调节组态的使用，了解单片机编程及力控软件的组态方法。
熟悉用力控软件建立监控系统的整个过程；掌握力控软件提供的一些基本功能，如基本画面图素的绘制、图库元素的调用、动画连接的使用、程序命令语言的使用与输入；学会用力控软件编制数字P、PI、PID算法，能够调节积分时间常数、微分时间常数、比例系数，以得到满意的控制效果。
四、设计主要仪器设备：计算机、组态软件、单片机、温度传感器检测变送模块、交流变频控制器、电机、水泵、上下水箱、PID调节器、AUTOCAD软件等。
计算机控制系统专业课程设计
1.设计背景..........................................................22.设计过程..........................................................22.1.设计目的 (2)2.2.设计过程 (2)3.系统仿真程序及相关结论............................................43.1.系统仿真流程图 ............................. 错误！未定义书签。
3.2.校正前离散系统伯德图绘制程序 .. (4)3.3.校正前离散系统伯德图 ....................... 错误！未定义书签。
3.4.校正后离散系统伯德图绘制程序 ............... 错误！未定义书签。
3.5.校正前离散系统伯德图 ....................... 错误！未定义书签。
3.6.校正前后离散系统伯德图绘制程序 (6)3.7.校正前后离散系统伯德图 ..................... 错误！未定义书签。
3.8.校正后系统时域响应流程图 ................... 错误！未定义书签。
3.9.校正后系统时域响应程序 ..................... 错误！未定义书签。
3.10.校正后系统时域响应曲线 .................... 错误！未定义书签。
4.增大采样周期和开环增益后系统实现（T=2,K=2）...... 错误！未定义书签。
4.1.改变后伯德图绘制程序 ....................... 错误！未定义书签。
4.2.系统校正前后伯德图对比 ..................... 错误！未定义书签。
5.心得体会..........................................................86.参考文献......................................... 错误！未定义书签。
基于8086的多路温度测控系统---微机原理课程设计
基于8086微处理器的温度测控系统设计摘要本文介绍了一种基于8086微处理器的温度测控系统，采用温度传感器AD590采集温度数据，用CPU控制温度值稳定在预设温度。
当温度低于预设温度值时系统启动电加热器，当这个温度高于预设温度值时断开电加热器。
第一章设计主要工作思路方案一：设计一种可控制的温度加热系统，实现温度的上升或下降。
其中，温度的传感和放大部分通过AD590温度传感器集成芯片和运算放大器来实现温度的上升或下降，通过给加热系统通断电来实现。
当需要加热时，8255的PC6输出高电平；当需要降温时，8255的PC6输出低电平，关闭加热系统，让加热器自然冷却而起到降温效果。
加热或降温的控制信号通过8255的PA0读取拨动开关的状态来实现。
系统流程图如图1-1所示：图 1-1分析和讨论：该方案达到了温度的上升或下降控制，但温度上升到多少或下降到多少都得由人来控制，为了让微机来自动控制，引入了方案二。
方案二：设计一种温度控制方法将温度控制在某一设定值。
其硬件与方案一差不多，只是它的加热控制信号是直接通过软件来控制，而不是通过PA0拨动开关来实现。
在该实验利用PC机键盘输入设定温度值。
当系统采集的温度值低于设定值时，开通加热系统，反之，当温度高于设定值时，关闭加热系统。
仍然利用8255的PC6口控制加热系统。
其流程图如图1-2所示：图 1-2分析和讨论：该系统实现了将温度控制到一设定值，并保持稳定，但温度值只能设定一次。
当在控制过程中，如果有时想将温度再调高点就办不到了，为此引入了第三方案。
方案三：设计一种温度控制方法将温度控制到某一设定值，并保持稳定。
同时还可以根据实际需要重新设置温度并进行重新控制调节，使温度达到一新的设定值，并保持稳定。
这里的重新设置和控制可以进行无限多次，当然这个设置值得在某一最大值范围之内，这里把最大值设为76℃。
当设置温度大于76℃时，系统就会报错并退出系统。
其流程图见第五章图 5-1。
测控系统综合课程设计
测控系统综合课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握测控系统的基本原理和设计方法，提高学生的实际动手能力和创新能力。
通过本课程的学习，学生应能理解测控系统的工作原理，掌握测控系统的设计方法和步骤，具备分析和解决测控系统问题的能力。
具体来说，知识目标包括：了解测控系统的基本概念、组成和分类；掌握测控系统的硬件和软件设计方法；熟悉各种测控技术的原理和应用。
技能目标包括：能够使用测控系统相关设备和工具进行实际操作；能够根据实际需求设计简单的测控系统；能够对测控系统进行调试和维护。
情感态度价值观目标包括：培养学生的团队合作意识和沟通能力；增强学生对测控技术在工程应用中的重要性的认识；提高学生对测控系统安全性和可靠性的关注。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括测控系统的基本原理、设计方法和应用实践。
具体包括以下几个部分：1.测控系统的基本原理：介绍测控系统的定义、组成和分类，讲解测控系统的工作原理和相关理论知识。
2.测控系统的设计方法：讲解测控系统的设计方法和步骤，包括需求分析、硬件设计、软件设计等。
3.测控系统的应用实践：介绍各种测控技术的原理和应用，通过实际案例分析，使学生能够将理论知识应用到实际问题中。
4.测控系统的调试和维护：讲解测控系统的调试和维护方法，培养学生对测控系统运行状况的监控和解决问题的能力。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标，我们将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体包括以下几种方法：1.讲授法：通过讲解测控系统的基本原理、设计方法和应用实践，使学生掌握相关理论知识。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生能够将理论知识应用到实际问题中，提高学生的实际操作能力。
3.实验法：通过实际操作，使学生能够深入了解测控系统的工作原理和设计方法，提高学生的动手能力。
4.小组讨论法：通过小组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力，促进学生对测控技术的研究和探讨。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内知名出版社出版的测控系统相关教材，作为学生学习的主要参考资料。
计算机检测系统课程设计
计算机检测系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解计算机检测系统的基本原理和功能；2. 掌握计算机检测系统中传感器、数据采集、信号处理等基本环节；3. 了解计算机检测系统在现实生活中的应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识设计简单的计算机检测系统；2. 学会使用相关软件对检测系统进行数据采集、处理和分析；3. 培养动手操作能力，能够组装和调试基本的计算机检测系统。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算机检测技术的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的团队协作意识，培养合作解决问题的能力；3. 培养学生严谨的科学态度，提高对实验结果的客观评价能力。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论知识，注重培养学生的动手操作能力和实际问题解决能力。
学生特点：学生在本年级已具备一定的计算机基础知识和技能，对新鲜事物充满好奇，具备一定的自主学习能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高学生的实践操作能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际问题解决，达到学以致用的目的。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，提高综合素质。
二、教学内容1. 计算机检测系统基本原理：传感器原理、数据采集与转换、信号处理技术等；教材章节：第一章 计算机检测系统概述2. 计算机检测系统硬件组成：传感器、数据采集卡、信号调理电路等；教材章节：第二章 计算机检测系统硬件组成3. 数据采集与处理软件：介绍常见的数据采集与处理软件，如LabVIEW、MATLAB等；教材章节：第三章 数据采集与处理软件4. 计算机检测系统设计实例：分析典型的计算机检测系统案例，如温度检测、压力检测等；教材章节：第四章 计算机检测系统设计实例5. 实践操作：设计简单的计算机检测系统，进行数据采集、处理和分析；教材章节：第五章 实践操作6. 计算机检测系统应用领域：介绍计算机检测系统在工业、医疗、环境等领域的应用；教材章节：第六章 计算机检测系统应用领域教学内容安排与进度：第一周：计算机检测系统基本原理第二周：计算机检测系统硬件组成第三周：数据采集与处理软件第四周：计算机检测系统设计实例第五周：实践操作第六周：计算机检测系统应用领域三、教学方法针对本课程的内容特点和学生实际情况，采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
单容水箱液位控制报告范文
单容水箱液位控制报告范文计算机测控系统课程设计课题：基于DCS技术的水箱水位串级控制系统设计与仿真实现专业：自动化班级：2022031____一、课程设计目的通过对水位监控系统的设计和试验，掌握组态软件的应用，以及计算机监控系统的基本组成和实现方法。
了解DCS应用过程中的主要工作内容及应该注意的问题，并能根据应用目的，进行分散控制系统的设计组态、调试操作等工作。
以P3DCS分散控制系统为平台，完成DCS的组态。
课程设计内容采用P3DCS系统设计完成水箱水位串级控制系统并进行参数整定和调试，包括数据库组态、SAMA图组态、流程图组态、操作器组态，设计手动和单回路自动控制、串级自动控制等控制方案，并实现手自动无扰切换和报警，设计相应的模拟量控制和逻辑控制方案并实现，进行仿真、参数整定与系统调试。
其中上水箱水位的对象传递函数为上水箱水位对下水箱水位传递函数为其它执行器和测量电路的传递函数简化为K=1系统概述系统的工艺流程如下图（图1）所示：图SEQ图表\某ARABIC1根据水箱系统的结构，我们设置一个串级控制回路，把下水箱作为串级控制系统的主控制回路，上水箱作为串级的副控制回路。
从而得出串级控制系统的方框图如（图2）所示：图SEQ图表\某ARABIC2课题设计及其步骤本次课程设计主要有两个方面的工作：即是组态设计和系统调试：组态设计1）系统配置组态主要是指DCS中工程师站、操作员站、控制站的主机系统配置信息及外设类型，I/O－卡件信息，电源布置，控制柜内安装接线等。
此部分内容作为了解内容，不进行具体组态。
2）实时数据库组态数据库组态是系统组态中应尽早完成的工作，因为只有有了数据库，其他的组态工作（控制回路组态、画面组态等）才可以调试。
数据库组态一般通过专用软件进行，数据录入时一定要认真仔细，数据库中一个小的错误就会给运行带来极大的麻烦，如造成显示错误、操作不当甚至死机故障。
先进行“系统数据库”的建立，建立好之后如下图（图3）：图SEQ图表\某ARABIC33）控制算法组态控制算法组态指的是将系统设计时规定的模拟量控制、开关量控制等功能用DCS算法予以实现。
测控系统综合课程设计
测控系统综合课程设计是一个综合性的项目，通常在测控系统或自动化相关专业的课程中进行。
这个设计项目旨在让学生应用所学的知识和技能，设计和实现一个完整的测控系统，涉及硬件和软件的开发，以解决实际的测量和控制问题。
下面是一个测控系统综合课程设计的大致步骤和内容：1. 项目选题：学生根据自己的兴趣和专业方向选择一个测量和控制问题，并确定项目的目标和要求。
可以是一个实际应用场景中的问题，如温度、压力、湿度等的测量和控制，或者是基于开源硬件平台的控制系统设计等。
2. 系统设计：学生需要进行系统设计，包括硬件选型与连接、传感器和执行器的选择与接口设计、信号调理与采样、控制算法设计等。
根据项目要求，设计合适的系统架构和设计方案。
3. 硬件搭建：根据系统设计，学生需要购买或制作所需的硬件设备，并进行搭建和连接，包括传感器、执行器、数据采集卡等。
4. 软件开发：学生需要进行软件开发，包括嵌入式系统程序设计、人机界面设计、数据处理与分析等。
可以使用相应的开发工具和编程语言进行开发，如C/C++、Python等。
5. 系统集成与测试：学生需要将硬件和软件进行集成，并进行系统的测试和调试。
确保系统的各个模块能够正常工作，并进行功能测试和性能评估。
6. 报告撰写与展示：学生需要编写课程设计报告，记录设计思路、系统实现、测试结果等。
此外，还需要进行口头展示，向其他同学和老师介绍设计思路、系统功能和成果。
在整个课程设计过程中，学生需要进行充分的实践操作和理论学习，掌握所涉及的知识和技能。
通过这个综合设计项目，学生可以加深对测控系统的理解，培养实际问题解决的能力，并提高工程实践能力。
同时，设计项目还有助于学生将所学的理论知识应用到实际工程项目中，提升综合能力和创新思维。
计算机测控技术第二版课程设计
计算机测控技术第二版课程设计一、设计背景计算机测控技术是计算机科学与技术学科中的重要分支之一，其主要研究对象是利用计算机技术，对自然界和人类活动进行测量、分析、监测和控制。
在现代工业、农业、医疗和环保等领域，都离不开计算机测控技术的支持和应用。
本次课程设计旨在通过实践操作，让学生更加深入地理解和掌握计算机测控技术的基本理论、方法和技能，提高学生的实践能力和创新意识。
二、设计内容本课程设计主要包括以下两个部分：1. 基于LabVIEW的温度测控系统设计与实现（1）设计目标通过本设计案例，让学生了解温度测控系统的组成结构、功能特点和应用场景，掌握基于LabVIEW平台的温度测控系统设计和实现方法，提高学生的创新意识和实践能力。
（2）设计内容本案例设计主要包括以下几个步骤：步骤一：环境准备搭建实验环境，包括计算机、数据采集卡、传感器、电磁阀和温度控制器等设备。
步骤二：传感器接口使用LabVIEW开发环境，调用相应的传感器接口函数，实现数据采集和传输。
采用图形化编程方法，对数据进行实时处理和分析，生成温度波形图和实时数值。
步骤四：控制策略结合控制需求，采用PID控制算法和活动控制方法，实现对温度的自动调节和控制。
（3）设计成果通过本案例设计，学生将能够完成基于LabVIEW平台的温度测控系统设计和实现，并能够熟练掌握数据采集、数据处理、图形化编程、PID控制算法等相关技术和方法，提高学生的实践能力和创新意识。
2. 基于MATLAB的信号处理系统设计与实现（1）设计目标通过本设计案例，让学生了解信号处理系统的基本原理、特点和应用领域，掌握基于MATLAB平台的信号处理系统设计和实现方法，提高学生的动手实验和创新能力。
（2）设计内容本案例设计主要包括以下几个步骤：步骤一：信号产生借助MATLAB开发环境，编写相应的信号产生代码，生成各类信号波形，如正弦波、方波、锯齿波等。
步骤二：信号采集利用数据采集卡和传感器等设备，对需要处理的信号进行采集和传输。
计算机测控应用技术教学设计
计算机测控应用技术教学设计一、教学目标本教学设计旨在培养学生掌握计算机测量和控制技术的基本理论、方法和应用技能，能够熟练进行计算机测控系统的开发和应用。
二、教学内容1.计算机控制系统概述–计算机控制系统的基本概念–计算机控制系统的组成结构–计算机控制系统的基本原理2.传感器技术和信号调理技术–传感器的类型和应用–传感器信号的调理和处理方法3.控制器技术和控制算法–控制器的类型和应用–常用控制算法的基本原理4.计算机测控系统的开发和应用–计算机测控系统软、硬件平台的选择–计算机测控系统开发的方法和步骤–计算机测控系统的实际应用三、教学方法本教学设计采用“理论与实践相结合”的教学方法，强调学生的自主学习和实践能力的培养。
1.授课方法：前置知识的讲解，理论知识的阐述，案例分析，实验演示等。
2.计算机操作实习：针对各个教学环节设计实验题目，鼓励学生运用所学理论知识进行实践操作，提高计算机测控系统的开发和应用能力。
3.课程设计：教师提供案例或题目，由学生独立完成一个计算机测控系统的设计，包括硬件设计、软件开发和实验验证。
四、教材本教学设计的主要教材为：《计算机测量与控制技术》、《传感器技术》、《控制器技术》、《计算机测控系统设计》。
五、教学评价1.学生的平时表现：课堂参与度、实验操作能力、课程笔记等。
2.学生的课程设计报告、实验报告和综合测试成绩。
3.教师定期组织学生进行小测试和调查问卷调查，以便调整教学方法和内容。
六、教学进度安排教学内容学时数计算机控制系统概述8传感器技术和信号调理技术10控制器技术和控制算法12计算机测控系统的开发与应用20七、教学实验安排1.传感器的特性测试：包括传感器响应时间、灵敏度、精度等测试。
2.信号调理电路的设计：包括传感器信号放大、滤波及AD转换电路的设计。
3.控制器的特性测试：包括控制器的初始误差、稳态误差、响应时间等测试。
4.控制算法的应用实践：包括PID算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等的应用实验。
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计算机测控系统课程设计
课题：基于DCS技术的水箱水位串级控制系统设计与仿真实现
专业：自动化
班级：自动10—1BF
一、课程设计目的通过对水位监控系统的设计和试验，掌握组态软件的应用，以及计算机监控系统的基本组成和实现方法。
了解DCS 应用过程中的主要工作内容及应该注意的问题，并能根据应用目的，进行分散控制系统的设计组态、调试操作等工作。
以P3DCS 分散控制系统为平台，完成DCS 的组态。
二、课程设计内容采用P3DCS系统设计完成水箱水位串级控制系统并进行参数整定和调试，包括数据库组态、SAMA图组态、流程图组态、操作器组态，设计手动和单回路自动控制、串级自动控制等控制方案，并实现手自动无扰切换和报警，设计相应的模拟量控制和逻辑控制方案并实现，进行仿真、参数整定与系统调试。
其中上水箱水位的对象传递函数为s e s s G 3 2 1 15 2 ) ( 上水箱水位对下水箱水位传递函数为s e s s G 5 1 1 25 3 .
1 ) ( 其它执行器和测量电路的传递函数简化为K = 1
三、系统概述两个水箱的串联在工业中运用的非常广泛，上下水箱组成一个串联，这样的一个串联系统跟单容水箱在控制时间上对比有了一定的迟延，这是由于容积迟延造成的，通过在P3DCS 组态软件的使用下，设计一个串级控制系统。
设计串级回路控制的目的就是在控制系统中加入副回路，从而加快系统的调节速度和增强系统的动态性能。
主副回路控制系统的PID 参数采用两步整定法，先整定副回路上水箱的PID 参数使之达到稳定，然后再整定主回路的参数使之达到稳定的状态。
并通过P3DCS 组态软件对系统的曲线进行实时监控，调出最优PID 参数。
系统的工艺流程如下图（图1）所示：图 1 3 根据水箱系统的结构，我们设置一个串级控制回路，把下水箱作为串级控制系统的主控制回路，上水箱作为串级的副控制回路。
从而得出串级控制系统的方框图如（图2）所示：图2
四、课题设计及其步骤
本次课程设计主要有两个方面的工作：即是组态设计和系统调试：
1、组态设计1）系统配置组态主要是指DCS 中工程师站、操作员站、控制站的主机系统配置信息及外设类型，I/O－卡件信息，电源布置，控制柜内安装接线等。
此部分内容作为了解内容，不进行具体组态。
2）实时数据库组态数据库组态是系统组态中应尽早完成的工作，因为只有有了数据库，其他的组态工作（控制回路组态、画面组态等）才可以调试。
数据库组态一般通过专用软件进行，数据录入时一定要认真仔细，数据库中一个小的错误就会给运行带来极大的麻烦，如造成显示错误、操作不当甚至死机故障。
先进行“系统数据库”的建立，建立好之后如下图（图3）：图 3
3）控制算法组态控制算法组态指的是将系统设计时规定的模拟量控制、开关量控制等功能用DCS 算法予 4 以实现。
本设计以水箱水位高度串级控制策略为对象，并且模拟控制对象，构成闭环回路，完成这些控制算法的组态工作，即运行“SAMA 图组态”来完成控制算法组态。
如图4：图4
4）4）操作员站显示画面组态通过“图形界面组态”来设计需要显示的画面组态，运行人员主要通过操作员站画面来观察生产过程运行情况，并通过画面提供的软操作器来干预生产过程，因此画面设计是否合理、操作是否方便都会对运行产生重要影响。
本设计要求设计关于水位控制的简单流程图画面、趋势画面、参数显示画面、操作画面，并把有关的动态点同控制算法连接起来。
流程界面组态图：图5 5 操作窗口组态图（图6）：图6
5）趋势组态通过“趋势显示”可以来设计所需要观察的数据点的连接并且观察到该数据点数据变化的波形。
实时趋势如下图：
2、系统调试
设计要求进行动态调试。
所谓动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。
由于生产过程已经处于运行或试运行阶段，此时应以观察为主，当涉及到必需的系统修改时，应做好充分的
准备及安全措施，以免影响正常生产，更不允许造成系统或设备故障。
动态调试一般包括以下内容：
1）观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常；
2）检查控制系统逻辑是否正确，并在适当时候投入自动运行；
3）对控制回路进行在线整定；
4）当系统存在较大问题时，如需进行控制结构修改、增加测点等，应尽量在停机状态下重新组态下装。
若条件不允许，也可进行在线组态，但要熟悉在线组态的各个环节并做好应急措施。
（1）PID 参数整定
1）断开主回路，用衰减曲线法，整定内回路副调节器，PI 作用。
反复调整，做定值阶跃扰动实验，直到衰减率ψ ＝0.75~0.9。
2）闭合主回路，用衰减曲线法，整定外回路主调节器，PI 作用，反复调整主调节器并做定值阶跃扰动实验，直到衰减率ψ ＝0.9。
记下比例带δ Ｓ，测量上升时间ｔｒ。
按照公式计算PID 参数。
3）按计算参数设置PID，做定值阶跃扰动，观察曲线。
4）细调主副调节器参数，直到满意为止。
五、课题设计实验结果
不同PID 参数下不同的响应曲线
1）主控制器比例增益K1=1，积分时间K2=0.25（分），微分时间K3=0（分），微分增益=1, 如控制器参数为：K1=2，积分时间为0.25（分），K3=0(分)，微分增益=1，波形如下，可见控制效果很好。
图7 其他参数不变，只让主PID 控制器积分时间K3=1（分）时，波形如下，可见加微风作用之后波形平滑了但变慢了。
图8 再让K3=4（分），这时波形如下：7 图9 给副调节器加上微风作用后波形如下，可见给内回路加微分作用反而不好。
图10 把副控制器的微分作用去掉后，将比例增益K1 变大为8 时内回路控制量出现等幅震荡(如图11), 可见副回路的比例增益不宜过大。
8 图11 当把主PID 积分时间改小为0.1 时，波形如下（图12）：图12 可见积分时间也不能太小，太小会比较震荡，调整时间变得较长。
经过多次尝试，得到最理想的参数为：主控制器比例增益K1=2，积分时间K2=0.15（分），微分时间K3=0（分），微分增益=1,如控制器参数为：K1=3，积分时间为0.25（分），K3=0(分)，微分增益=1，对应波形如图13 所示。
9 图13
六、实验心得小结
实验中在SAMA 图组态，流程图组图以及PID 参数调整方面花的时间较多，为了较理想的输出曲线而反复的测试，SAMA 图组态中遇到了的困难，就看软件自带的帮助文档，上网查资料，同学帮助等，总之通过本次课程设计，学到很多东西，比如掌握了DCS 软件组太的方法，设计调试步骤及应该注意的问题，以后工作上遇到不会东西，用这样的通过看相关文档和上网查资料的探索的方法，或向别人寻求帮助等多种方法，也会很有用。
在实验中遇到了一些现在仍然没有解决的问题，如PID 模块的每个输入输出端口的含义，及如何连接，这个在文档里找不到。
P3DCS 软件的历史数据库组态和历史趋势组态用不了。
而且我们没有真正地用于控制，如果真的用于实际控制，那外面的信号如何接入？控制信号如何输出到响应机构去？组态好的控制算法怎么下载到下位机去执行？这些问题，还需要再做进一步的学习。
总的来说，与真正的实践是相近了，收获还是比较大的。
七、参考文献[1] 周洪煜现代火电厂计算机控制系统重庆大学出版社[2] 翟永杰王学厚张悦火电厂分散控制系统原理与应用中国电力出版社[3] 王再英刘淮霞陈毅静过程控制系统与仪表机械工业出版社。