计算机控制系统及技术课程设计方案

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计算机控制技术课程设计任务书1

计算机控制技术课程设计任务书1

扬州大学能源与动力工程学院课程设计报告题目:数字PID控制系统设计(I)课程:计算机控制技术课程设计专业:电气工程及其自动化班级:姓名:学号:第一部分任务书《计算机控制技术》课程设计任务书一、课题名称数字PID 控制系统设计(I )二、课程设计目的课程设计是课程教学中的一项重要内容,是达到教学目标的重要环节,是综合性较强的实践教学环节,它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。

《计算机控制技术》是一门实用性和实践性都很强的课程,课程设计环节应占有更加重要的地位。

计算机控制技术的课程设计是一个综合运用知识的过程,它需要控制理论、程序设计、硬件电路设计等方面的知识融合。

通过课程设计,加深对学生控制算法设计的认识,学会控制算法的实际应用,使学生从整体上了解计算机控制系统的实际组成,掌握计算机控制系统的整体设计方法和设计步骤,编程调试,为从事计算机控制系统的理论设计和系统的整定工作打下基础。

三、课程设计内容设计以89C51单片机、ADC 、DAC 等电路和运放电路组成的被控对象构成的单闭环反馈控制系统。

1. 硬件电路设计:89C51最小系统加上模入电路ADC0809和模出电路TLC7528;由运放构成的被控对象。

2. 控制算法:增量型的PID 控制。

3. 软件设计:主程序、定时中断程序、A/D 转换程序、滤波程序、D/A 输出程序、PID 控制程序等。

四、课程设计要求1. 模入电路能接受双极性电压输入(-5V~+5V ),模出电路能输出双极性电压(-5V~+5V )。

2. 被控对象每个同学选择不同:44(),()(0.21)(0.81)G s G s s s s s ==++55(),()(0.81)(0.31)(0.81)(0.21)G s G s s s s s ==++++510(),()(1)(0.81)(1)(0.41)G s G s s s s s ==++++88(),()(0.81)(0.41)(0.41)(0.51)G s G s s s s s s s ==++++3. PID 参数整定,根据情况可用扩充临界比例度法,扩充响应曲线法。

计算机控制技术综合课程设计方案

计算机控制技术综合课程设计方案

计算机控制技术综合课程设计方案清晨的阳光透过窗帘,洒在键盘上,伴随着一杯热咖啡的香气,我开始构思这个“计算机控制技术综合课程设计方案”。

这个方案不仅要体现计算机控制的精髓,还要让学生在实践中掌握核心技能,下面是我的思路。

一、课程目标我们要明确课程目标。

这不仅仅是教会学生一些编程语言和算法,更重要的是让他们理解计算机控制系统的设计理念、工作原理和应用场景。

简单来说,我们要培养的是未来的计算机控制系统设计师。

二、课程内容1.基础理论课程的前半部分,我们会重点讲解计算机控制的基础理论,包括控制系统的基本概念、数学模型、控制器设计等。

这部分内容虽然枯燥,但却是后续实践的基础。

我会用生动的例子和实际应用场景来引导学生,让他们对这些理论产生兴趣。

2.编程实践是编程实践环节。

我们会教授学生如何使用C/C++、Python等编程语言来设计计算机控制系统。

在这个过程中,学生将学会如何将理论应用到实际项目中,如何处理各种复杂问题。

3.硬件接口除了编程,我们还会教授学生如何使用各种硬件接口,如串口、网络接口等。

这部分内容会让学生了解到计算机控制系统与外部设备之间的通信方式,为后续的实践项目打下基础。

4.项目实践在课程的我们会安排一系列项目实践。

这些项目将涵盖不同的应用领域,如智能家居、工业自动化等。

学生将分组进行项目设计,从需求分析、系统设计到编程实现,全方位锻炼自己的能力。

三、教学方法1.案例教学我会采用案例教学的方法,通过分析经典的计算机控制系统案例,让学生理解理论知识在实际中的应用。

同时,案例教学也能激发学生的兴趣,让他们主动参与到课程中来。

2.实践教学实践教学是本课程的核心。

我会安排大量的实验和项目实践,让学生在实践中掌握计算机控制技术的应用。

还会鼓励学生参加各种比赛和项目,提升他们的实际操作能力。

3.互动教学在教学过程中,我会鼓励学生提问和发表自己的观点。

通过互动,我可以及时了解学生的掌握情况,调整教学进度和难度。

计算机控制技术与系统仿真课程设计

计算机控制技术与系统仿真课程设计

计算机控制技术与系统仿真课程设计课程背景计算机控制技术与系统仿真课程旨在培养学生对计算机控制技术的理解和应用,并通过系统仿真的方式加深对计算机控制系统的认识和理解。

在课程设计阶段,学生需要通过理论学习和实践操作,设计、实现和仿真计算机控制系统,加深对计算机控制技术与系统的认知与理解,为未来从事相关领域的工作做好准备。

课程内容计算机控制技术与系统仿真课程主要包括以下内容:1.计算机控制技术的基本概念和原理;2.计算机控制系统的结构和组成;3.控制系统设计的基本方法和流程;4.程序设计语言的基础;5.计算机控制系统仿真理论和方法;6.计算机控制系统仿真工具的使用。

课程设计任务在完成以上课程内容的学习后,学生需要完成本课程设计任务,设计并实现一个计算机控制系统,然后通过系统仿真工具进行仿真。

具体任务要求如下:任务要求1.设计一个计算机控制系统,能够完成对温度、湿度等环境参数的检测和控制;2.根据需求设计系统的控制算法,编写程序进行控制;3.使用仿真工具进行系统仿真,验证设计的控制算法是否正确;4.提交课程设计报告,包括系统的设计与实现、仿真结果分析和总结等。

设计要求1.设计系统的结构和组成,包括传感器、执行机构、控制器等;2.选择合适的控制算法,保证系统的稳定性和响应速度;3.编写程序代码,实现控制算法;4.使用仿真工具对系统进行仿真,记录仿真结果和分析结果数据。

设计思路在控制系统设计过程中,首先需要设计系统的结构和组成。

根据设计要求,以温度、湿度为控制参数,需要选取合适的传感器进行检测,以及选取合适的执行机构进行控制。

控制器的选取需要考虑控制要求的稳定性和响应速度等特点。

在确定了系统的结构后,需要选择合适的控制算法进行程序设计。

对于温度和湿度控制,最常用的控制算法是比例-积分-微分控制(PID控制),它能够根据检测到的温湿度数据自动调节控制器输出,实现系统的自动控制。

在编写控制程序之后,需要使用仿真工具进行系统仿真,以验证程序的正确性和系统稳定性。

计算机控制课程设计

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。

计算机控制技术课程设计--具有纯滞后一阶惯性系统的计算机控制系统设计

计算机控制技术课程设计--具有纯滞后一阶惯性系统的计算机控制系统设计

《计算机控制技术》课程设计具有纯滞后一阶惯性系统的计算机控制系统设计班级:姓名:学号:指导老师:日期:目录一、设计任务 (1)1.1 题目 (1)1.2内容与要求 (1)二、设计思想与方案 (2)2.1控制策略的选择 (2)2.2 硬件设计思路与方案 (2)2.3 软件设计思路与方案 (3)三、硬件电路设计 (3)3.1温度传感器输出端与ADC的连接 (3)3.2 ADC与单片机8051的连接 (4)3.3 单片机8051与DAC的连接 (4)3.4 整机电路 (5)四、系统框图 (7)五、程序流程图 (8)5.1 主程序流程图 (8)5.2 子程序流程图 (9)六、数字调节器的求解 (11)6.1 基本参数的计算 (11)七、系统的仿真与分析 (13)7.1 θ=0时系统的仿真与分析 (13)7.2 θ=0时系统的可靠性与抗干扰性分析 (14)7.2 θ=0.4461时系统的仿真与分析 (16)7.3 θ=0.4461时系统的可靠性与抗干扰性分析 (17)八、设计总结与心得体会 (20)参考资料 (21)一、 设计任务一、题目设计1. 针对一个具有纯滞后的一阶惯性环节()1sKe G s Ts τ-=+的温度控制系统和给定的系统性能指标:✧ 工程要求相角裕度为30°~60°,幅值裕度>6dB✧ 要求测量范围-50℃~200℃,测量精度0.5%,分辨率0.2℃2. 书面设计一个计算机控制系统的硬件布线连接图,并转化为系统结构图 具体要求:✧ 温度传感器、执行机构的选型✧ 微型计算机的选型(MCS51、A VR 等等)✧ 温度传感器和单片机的接口电路✧ 其它扩展接口电路(主要是输入输出通道)✧ 利用Protel 绘制原理图,制作PCB 电路板(给出PCB 图)3. 软件部分:✧ 选择一种控制算法(最少拍无波纹或Dalin 算法)设计出控制器(被控对象由第4步中的参数确定),给出控制量的迭代算法,并借助软件工程知识编写程序流程图✧ 写出主要的单片机程序4. 用MATLAB 和SIMULINK 进行仿真分析和验证对象确定:K=10*log(C*C-sqrt(C)),rand(‘state ’,C), T=rand(1)考虑θ=0或T/2两种情况,即有延时和延时半个采样周期的情况。

计算机控制技术课程设计

计算机控制技术课程设计

计算机控制技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握计算机控制技术的基本原理和应用方法。

通过本课程的学习,学生将能够:1.知识目标:理解计算机控制技术的基本概念、原理和特点;熟悉计算机控制系统的组成和分类;掌握常见的计算机控制算法和应用。

2.技能目标:能够运用计算机控制技术解决实际问题;具备分析和设计简单计算机控制系统的的能力。

3.情感态度价值观目标:培养学生对计算机控制技术的兴趣和好奇心,提高学生运用科学技术解决实际问题的意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.计算机控制技术概述:计算机控制技术的起源、发展及其在各个领域的应用。

2.计算机控制系统的基本原理:模拟计算机控制系统、数字计算机控制系统、混合计算机控制系统。

3.计算机控制系统的组成:控制器、执行器、传感器、反馈元件等。

4.计算机控制算法:PID控制算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等。

5.计算机控制技术的应用:工业自动化、交通运输、楼宇自动化等。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:通过讲解计算机控制技术的基本概念、原理和特点,使学生掌握相关知识。

2.案例分析法:分析实际案例,使学生更好地理解计算机控制技术的应用。

3.实验法:让学生动手进行实验,培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。

4.讨论法:学生进行课堂讨论,激发学生的思考,提高学生的表达能力。

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:选用国内权威出版社出版的计算机控制技术教材。

2.参考书:提供相关的计算机控制技术参考书籍,供学生自主学习。

3.多媒体资料:制作课件、教学视频等,丰富教学手段,提高教学效果。

4.实验设备:准备计算机控制系统实验装置,让学生能够实际操作,加深对知识的理解。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采用以下评估方式: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。

计算机控制技术项目教程课程设计

计算机控制技术项目教程课程设计

计算机控制技术项目教程课程设计一、课程设计背景及目的计算机控制技术作为现代工程技术中的重要分支,已经在不同领域得到了广泛应用。

本课程设计旨在通过学生自主选择、设计和实现一个小型控制系统,来帮助学生加深对计算机控制技术的理解和掌握,并提高学生的独立思考、实践操作和团队协作能力。

二、课程设计要求1.每个小组自主选择一个控制系统项目,并完成系统设计、硬件搭建、程序编写等全部工作;2.小组成员分工合作,需要有负责硬件设计和搭建、编程和算法设计、系统集成和测试等角色;3.至少设计一个控制循环,并通过传感器等外部信号输入进行控制;4.控制算法需要包括控制器参数调整、PID控制等部分;5.最终项目需要演示系统性能、测试数据和评估结果。

三、课程设计具体内容及过程1.第一周:授课介绍和项目选择。

介绍计算机控制技术的基础知识、常用应用、项目设计和实现方法,并让同学自主选择并确定项目主题和团队成员。

2.第二周:项目基础搭建和算法设计。

小组成员合作完成系统框架和基础硬件搭建,并开始编写控制算法和程序。

3.第三周:项目功能完善和调试。

小组成员继续完善系统功能和算法设计,以及调试整合各个模块,确保系统正常运行。

4.第四周:项目演示和测试。

每个小组需要通过现场演示演示控制系统性能,并对测试数据和评估结果进行汇报和分析。

四、课程设计评估及考核方式1.项目方案评估占比:20%•组建团队、确定课程设计方案;•设计项目目标、计划和步骤;•确定所需设备、材料和资金预算;•撰写项目方案报告。

2.项目进度评估占比:30%•设计稿、演示稿、小组协作进度;•系统设备算法设计、编程进度。

3.项目成果评估占比:50%•每个小组提交最终产品和测试数据,并进行评估;•在控制能力、用户体验等方面进行评估;•小组报告书、演示视频、测试数据、评估数据等成果。

五、课程设计收获及建议通过这次课程设计,同学们在课程理论知识的基础上,掌握了项目设计与实现的全过程,并在实践中提升了团队协作和解决问题的能力。

计算机控制技术课程设计-温度控制系统设计

计算机控制技术课程设计-温度控制系统设计

计算机控制技术课程设计-温度控制系统设计引言温度控制是在很多工业和生活应用中至关重要的一项技术。

随着计算机控制技术的发展和普及,利用计算机控制温度已经成为一种常见的方法。

本文将介绍一个基于计算机控制技术的温度控制系统设计。

系统设计系统框架本系统采用分布式控制结构,由三个主要组成部分组成:传感器模块、控制模块和执行模块。

系统框架系统框架传感器模块负责实时采集温度数据,并将数据传送给控制模块。

控制模块根据传感器模块的数据和预设的设定值进行逻辑判断和决策,然后将决策结果发送给执行模块。

执行模块根据控制模块的结果来控制实际的温度执行设备。

硬件设计本系统需要以下硬件组件:•温度传感器:用于实时采集温度数据。

•控制器:用于运行控制模块的程序。

•执行器:用于控制温度执行设备。

软件设计本系统需要以下软件组件:•控制程序:负责接收温度传感器传输的数据,进行逻辑判断和决策,并将结果发送给执行程序。

•执行程序:根据控制程序的结果控制实际的温度执行设备。

•用户界面:提供友好的用户界面,用于设定温度控制的设定值和查看实时的温度数据。

系统流程系统主要分为三个阶段:温度数据采集、控制决策和执行控制。

温度数据采集1.温度传感器开始采集温度数据。

2.传感器将采集到的温度数据发送给控制程序。

控制决策1.控制程序接收到温度数据。

2.控制程序根据预设的设定值和温度数据进行逻辑判断。

3.根据逻辑判断结果,控制程序生成相应的控制方案。

4.控制程序将控制方案发送给执行程序。

执行控制1.执行程序接收到控制方案。

2.执行程序根据控制方案控制实际的温度执行设备。

3.执行程序将执行结果反馈给控制程序。

功能设计温度设定功能用户可以通过用户界面设定温度控制的设定值。

用户界面将设定值发送给控制程序,控制程序将设定值存储在内存中。

实时数据显示功能用户界面可以实时显示温度传感器采集到的温度数据。

温度数据通过控制程序发送给用户界面,并在用户界面显示。

控制逻辑设计控制程序根据采集的温度数据和设定值进行逻辑判断,判断温度是否超过设定值的上限或下限。

【精品】计算机控制技术课程设计温度控制系统设计

【精品】计算机控制技术课程设计温度控制系统设计

课程设计题目温度控制系统设计学院自动化学院专业自动化专业班级姓名指导教师2014年6月24日课程设计任务书题目:温度控制系统设计要求完成的主要任务:被控对象为电炉,采用热阻丝加热,利用大功率可控硅控制器控制热阻丝两端所加的电压大小,来改变流经热阻丝的电流,从而改变电炉炉内的温度。

可控硅控制器输入为0-5伏时对应电炉温度0-300℃,温度传感器测量值对应也为0-5伏,对象的特性为二阶惯性系统,惯性时间常数为T1=20秒,滞后时间常数为τ=10秒。

1)设计温度控制系统的计算机硬件系统,画出框图;2)编写积分分离PID算法程序,从键盘接受K p、T i、T d、T及β的值;3)通过数据分析T i改变时对系统超调量的影响.4)撰写设计说明书。

时间安排:6月9日查阅和准备相关技术资料,完成整体方案设计6月10日—6月12日完成硬件设计6月13日-6月15日编写调试程序6月16日-6月17日撰写课程设计说明书6月18日提交课程设计说明书、图纸、电子文档指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日本次课程设计我设计的题目是温度控制系统。

通过专业课程的学习,我将引入计算机,单片机,传感器,以及PID算法来实现电炉温度的自动控制,完成课程设计的任务.计算机的自动控制是机器和仪表的发展趋势,它不仅解放了劳动力,也比以往的人为监控更准确,更及时。

一旦温度发生变化,计算机监控系统可以立即检测到并通过模拟量数字通道传送到计算机。

计算机接收到信号后通过与给定值进行比较后,计算出偏差,再通过PID控制算法给出下一步将要执行的指令。

最后通过模拟量输出通道将指令传送到生产过程,实现机器仪表的智能控制.本次课程设计用到了MATLAB这一软件,通过编写程序,将被控系统离散化。

再通过MATLAB中的simulink 仿真功能,可以看到随着Ki,Kp,Kd改变波形发生的改变,从而可以通过波形直观地看出PID参数对系统动态性能的影响。

计算机控制系统及技术课程设计方案

计算机控制系统及技术课程设计方案

计算机控制系统及技术课程设计方案12020年4月19日课程设计报告( -- 年度第 2 学期>名称:计算机控制系统题目:嵌入式处理器技术及其应用发展院系:班级:学号:学生姓名:指导教师:设计周数:成绩:日期:年月日2 2020年4月19日《计算机控制系统》课程设计任务书一、目的与要求1.经过本课程设计教案环节,使学生加深对所学课程内容的理解和掌握;2.结合工程问题,培养提高学生查阅文献、相关资料以及组织素材的能力;3.培养锻炼学生结合工程问题独立分析思考和解决问题的能力;4.要求学生能够运用所学课程的基本理论和设计方法,根据工程问题和实际应用方案的要求,进行方案的总体设计和分析评估;5.报告原则上要求依据相应工程技术规范进行设计、制图、分析和撰写等。

二、主要内容1、数字控制算法分析设计;2、现代控制理论算法分析设计3、模糊控制理论算法分析设计4、过程数字控制系统方案分析设计;5、微机硬件应用接口电路设计;32020年4月19日6、微机应用装置硬件电路、软件方案设计;7、数字控制系统I/O通道方案设计与实现;8、PLC应用控制方案分析与设计;9、数据通信接口电路硬软件方案设计与性能分析;10、现场总线控制技术应用方案设计;11、数控系统中模拟量过程参数的检测与数字处理方法;12、基于嵌入式处理器技术的应用方案设计13、计算机控制系统抗干扰技术与安全可靠性措施分析设计14、计算机控制系统差错控制技术分析设计15、计算机控制系统容错技术分析设计16、工程过程建模方法分析三、进度计划序号设计内容完成时间备注1 选择课程设计题目,查阅相关文献资料2 文献资料的学习根据所选题目进行方案设计3 与指导老师讨论设计内容修改设计方案4 撰写课程设计报告5 课程设计答辩四、设计成果要求1.针对所选题目的国内外应用发展概述;2.课程设计正文内容,包括设计方案、硬件电路和软件流程,以及综述、分析等;3.课程设计总结或结论以及参考文献;42020年4月19日4.要求设计报告规范完整。

计算机控制系统课程设计

计算机控制系统课程设计

计算机控制系统课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握计算机控制系统的基本原理、方法和应用,培养学生运用计算机技术分析和解决控制问题的能力。

具体目标如下:1.知识目标:(1)了解计算机控制系统的基本概念、分类和特点;(2)掌握控制系统的数学模型建立和仿真方法;(3)熟悉常见控制器的设计方法和性能分析;(4)掌握计算机控制系统的实现技术和应用领域。

2.技能目标:(1)能够运用数学模型分析和解决计算机控制系统问题;(2)具备使用控制系统仿真软件进行仿真分析的能力;(3)能够根据实际需求设计合适的控制器,并分析其性能;(4)具备计算机控制系统设计和调试的基本技能。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对计算机控制系统的兴趣和好奇心;(2)培养学生勇于探索、创新的精神,提高自主学习能力;(3)培养学生团队协作意识和沟通能力;(4)培养学生关注社会热点,将所学知识应用于实际问题的意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.计算机控制系统概述:计算机控制系统的定义、分类、特点和应用领域;2.控制系统的数学模型:控制系统数学模型的建立、仿真和分析;3.控制器设计方法:PID控制、模糊控制、神经网络控制等控制器设计方法;4.计算机控制系统实现技术:硬件选型、软件设计、系统调试等;5.计算机控制系统应用案例:工业生产、航空航天、生物医学等领域的应用实例。

三、教学方法为实现教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:系统地传授理论知识,引导学生掌握基本概念和原理;2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解计算机控制系统的应用和设计方法;3.实验法:学生进行实验,提高学生的动手能力和实际问题解决能力;4.讨论法:学生分组讨论,培养学生的团队协作和沟通能力。

四、教学资源为实现教学目标,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、全面的学习资料;2.参考书:提供相关领域的参考书籍,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:配置合适的实验设备,为学生提供实践操作的机会。

计算机控制技术课程设计

计算机控制技术课程设计

计算机控制技术课程设计计算机控制技术课程设计一、引言随着科技的不断发展和进步,计算机控制技术在工业、交通、能源等领域的应用越来越广泛。

为了更好地理解和应用计算机控制技术,我们需要进行课程设计。

本文将围绕计算机控制技术课程设计的目的、任务和要求,以及设计方法和步骤进行详细阐述。

二、计算机控制技术计算机控制技术是利用计算机对工业过程进行自动控制的一种技术。

它以计算机为控制中心,通过数据输入、处理和控制输出,实现对工业过程的自动化控制。

计算机控制技术的主要内容包括控制系统设计、程序设计、数字信号处理等。

控制系统设计是计算机控制技术的核心,需要根据控制系统的要求,选择合适的硬件和软件,设计出高效、稳定的控制系统。

三、课程设计的目的和任务课程设计的目的在于通过实践,加深学生对计算机控制技术的理解和掌握,提高学生的编程能力、系统设计和调试能力。

课程设计的任务包括:1、设计并实现一个计算机控制系统,能够实现数据的采集、处理和控制输出;2、编写控制系统的程序,实现系统的自动化控制;3、对控制系统进行调试和测试,确保系统的稳定性和可靠性。

四、课程设计的要求课程设计的要求包括:1、设计出的控制系统应具有高效性、稳定性和可靠性;2、程序应具有良好的可读性和可维护性;3、测试数据应具有完整性和准确性。

五、设计方法及步骤课程设计的具体方法和步骤如下:1、确定控制系统的需求和分析;2、选择合适的硬件和软件,设计出控制系统的总体结构;3、编写控制系统的程序,实现数据输入、处理和控制输出;4、对控制系统进行调试和测试,确保系统的稳定性和可靠性。

六、总结通过本次课程设计,我们深入了解了计算机控制技术的核心内容和实现过程,掌握了控制系统设计、程序设计和数字信号处理等关键技术。

我们也发现了课程设计中存在的一些问题和不足之处,需要我们在后续的学习和实践中不断改进和完善。

希望通过本次课程设计,能够为我们在计算机控制技术领域的学习和实践打下坚实的基础。

计算机控制系统课程设计

计算机控制系统课程设计

计算机控制系统课程设计
计算机控制系统课程设计是计算机专业学生在学习过程中必不可少的一门重要
课程,通过这门课程的学习,学生能够掌握计算机控制系统的设计、实现和调试等能力。

在这门课程中,学生需要完成一个课程设计项目,来展示他们对于课程知识的掌握程度和实际应用能力。

首先,进行计算机控制系统课程设计时,需要明确设计的目的和要求,确定设
计的范围和内容。

在确定设计的范围和内容时,需要结合课程学习的知识和实际需求,确保设计的项目既符合课程要求,又具有一定的实用性和可行性。

其次,设计计算机控制系统时,需要考虑系统的整体架构和功能模块的设计,
合理划分系统的功能,确定各个模块之间的关系和通信方式。

在设计过程中,需要充分考虑系统的稳定性、可靠性和扩展性,确保系统能够正常运行和满足实际需求。

另外,设计计算机控制系统时,需要选择合适的硬件和软件平台,根据系统的
需求和性能要求选择合适的处理器、传感器、执行器等硬件设备,同时选择合适的编程语言和开发工具,设计和实现系统的控制算法和界面。

在完成设计后,需要进行系统的调试和测试,验证系统的功能和性能是否符合
设计要求,发现并解决系统中的问题和bug,确保系统的稳定性和可靠性。

总的来说,计算机控制系统课程设计是一项综合性的实践项目,需要学生充分
运用课程学习的知识和技能,设计和实现一个完整的控制系统,从而提升学生的实际应用能力和解决问题的能力,为日后的工作和学习打下良好的基础。

希望学生能够认真对待这门课程设计,努力完成设计项目,不断提升自己的能力和水平。

计算机控制技术课程设计教学大纲

计算机控制技术课程设计教学大纲

《计算机控制技术》课程设计Curriculum Design of Computer Control Technology课程编号:05360930 学时:1周学分:1先修课程:微机原理及应用、自动控制理论I、计算机控制技术适用专业:自动化一、目的与任务《计算机控制技术课程设计》是自动化专业教学计划中具有承上启下、融会贯通意义的实践性课程,它建立在微机原理及应用、自动控制理论、计算机控制技术等课程知识的基础上,为自动化专业的学习打好坚实的基础。

《计算机控制技术课程设计》的任务是在所掌握的计算机控制技术理论知识的基础上,利用现有的实验平台,掌握利用微机技术进行直流电机转速测量与控制的基本原理和方法。

二、要求、内容与进度安排1.要求(含工作量要求)(1)学生在上机前要进行充分准备,事先充分查阅所需设计资料(2)能按照所给电路图选择所需器件,并在实验平台上搭建实验电路(3)根据所给样程,编写相关程序,并进行调试(4)完成课程设计报告并进行答辩以上各要求所需工作量为5天。

1.内容本设计内容参照《计算机控制技术课程设计指导书》执行。

(1)采用PID控制算法实现直流电机转速的测控,并利用FD-ST8088A实验平台动态显示转速大小等信息,转速给定由键盘置入(2)采用模块化结构编制测控程序,定时中断和转速利用8253T0、T1编制相应的服务程序,显示相关信息调用INT14(3)将调速系统按照接线图连接无误后,再将编好的源程序汇编、链接,形成可执行文件并下载到FD-ST8088A实验平台进行调试、运行,直到满意为止。

3.进度安排(学时)(1)硬件接线 1.5天(2)软件编程调试3天(3)答辩0.5天共计5天(1周)三、考核与成绩评定考核主要由指导教师在最后一次上级考核,分为优、良、中、及格、不及格五个档次。

评分依据:1.答辩过程中回答问题是否基本正确2.课程设计报告是否清晰准确3.平时上机是否不迟到不早退,工作是否认真能完成上述几条的,且能独立自主完成课程设计的可评为优。

计算机控制技术课程设计

计算机控制技术课程设计

计算机控制技术课程设计计算机控制技术是一门涵盖计算机科学、自动控制和电子工程等多个学科的交叉学科。

它主要研究在计算机硬件、软件和通讯网络等方面,如何将现代计算机技术与自动控制技术相结合,实现自动化生产和智能化控制。

在计算机控制技术的课程设计中,学生需要掌握一些基本的技能和知识,如计算机系统结构、编程语言、算法和数据结构、数字信号处理、控制理论和实践等等。

下面将从几个方面介绍计算机控制技术的课程设计。

一、计算机系统结构计算机系统结构是计算机控制技术的基础,也是课程设计的重要内容之一。

学生需要掌握计算机系统中各个部件的功能和相互关系,如CPU、内存、硬盘、显卡、主板等等。

此外,学生还需要了解计算机系统的工作原理和组成结构,以及如何进行系统维护和管理。

在课程设计中,学生可以通过搭建计算机系统来加深对计算机系统结构的理解。

例如,学生可以选择一些常用的硬件和软件,如Intel 处理器、AMD显卡、Windows操作系统等,通过组装和安装来建立自己的计算机系统。

此外,学生还可以通过模拟器等工具来模拟计算机系统的工作过程,加深对计算机系统结构的理解。

二、编程语言编程语言是计算机控制技术中最重要的技能之一,也是课程设计的核心内容之一。

学生需要掌握一种或多种编程语言,如C、C++、Java等,以及编程语言的语法、数据类型、控制语句、函数等基本概念。

在课程设计中,学生可以选择一个合适的编程语言,完成一个小型的编程项目。

例如,学生可以设计一个简单的计算器程序,实现加减乘除等基本运算功能。

通过编程项目的实践,学生可以加深对编程语言的理解和掌握,提高编程能力。

三、算法和数据结构算法和数据结构是计算机控制技术中非常重要的概念和技能,也是课程设计的重要内容之一。

学生需要掌握常见的算法和数据结构,如排序算法、查找算法、链表、栈、队列等等。

在课程设计中,学生可以选择一个算法或数据结构,完成一个小型的程序设计项目。

例如,学生可以设计一个排序算法,实现对一组数据的排序。

计算机控制系统课程设计

计算机控制系统课程设计

基于单片机实现的电子密码锁一:电子密码锁的特点电子密码锁是一种通过密码输入来控制电路或是芯片工作,从而控制机械开关的闭合,完成开锁、闭锁任务的电子产品。

它的种类很多,有简易的电路产品,也有基于芯片的性价比较高的产品。

现在应用较广的电子密码锁是以芯片为核心,通过编程来实现的。

其性能和安全性已大大超过了机械锁,主要特点如下: 1.保密性好,编码量多,远远大于弹子锁。

随机开锁成功率几乎为零。

2.密码可变。

用户可以经常更改密码,防止密码被盗,同时也可。

3.以避免因人员的更替而使锁的密级下降。

4.误码输入保护。

当输入密码多次错误时,报警系统自动启动,防止试探密码。

二.设计目标本次设计使用ATMEL公司的AT89C51实现一基于单片机的电子密码锁的设计,其主要具有如下功能:1.设置6位密码,密码通过键盘输入,若密码正确,则将锁打开。

2.密码可以由用户自己修改设定(只支持6位密码),锁打开后才能修改密码。

修改密3.码之前必须再次输入旧密码,在输入新密码。

4.报警、锁定键盘功能。

密码输入错误数码显示器会出现错误提示,若密码输入错误次数超过3次,蜂鸣器报警并且锁定键盘。

三.设计的具体体现1.系统概述电子密码锁的设计主要由三部分组成:4×4矩阵键盘接口电路、密码锁的控制电路、输出八段显示电路。

另外系统还有LED 提示灯,报警蜂鸣器等。

密码锁设计的关键问题1.密码输入功能:按下一个数字键,一个“-”就显示在最右边的数码管上,同时将先前输入的所有“-”向左移动一位。

2.密码清除功能:当按下清除键时,清除前面输入的最后一位值,并清对应显示。

3.密码更改功能:将输入的值作为新的密码。

4.开锁功能:当按下开锁键,系统将输入与密码进行检查核对,如果正确锁打开,否则不打开。

系统结构图一系统组成如图二所示系统主要由AT89C51(51系列)、六位位数码管、蜂鸣器、LED、4×4矩阵键盘、复位电路等组成。

系统可行性分析系统工作原理分析:使用AT59C51单片机、4×4矩阵键盘、LED、蜂鸣器等。

计算机控制系统课程设计

计算机控制系统课程设计

计算机控制系统 课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解计算机控制系统的基本原理,掌握控制系统的数学模型及分析方法;2. 掌握计算机控制系统的设计流程,包括系统建模、控制器设计、仿真与优化;3. 了解不同类型计算机控制系统的应用场景及性能要求。

技能目标:1. 能够运用控制理论对简单的计算机控制系统进行建模和分析;2. 学会使用相关软件工具(如MATLAB/Simulink)进行控制系统的设计与仿真;3. 能够根据实际需求,设计简单的计算机控制系统,并进行性能评估。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对计算机控制系统及自动化技术的兴趣,激发其探索精神;2. 培养学生的团队协作意识,使其在项目实践中学会相互沟通、协作;3. 培养学生的创新意识和实际操作能力,使其具备解决实际问题的自信心。

课程性质:本课程为实践性较强的学科,结合理论教学与实际操作,旨在培养学生的控制系统设计能力。

学生特点:学生具备一定的控制理论基础,但实际操作能力有待提高,对计算机控制系统设计具有好奇心和探索欲望。

教学要求:结合课本知识,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,提高其实际操作能力和创新能力。

在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 计算机控制系统基本原理- 控制系统概述- 计算机控制系统结构及特点- 控制系统性能指标2. 控制系统数学模型及分析方法- 线性系统数学模型- 非线性系统数学模型- 控制系统稳定性分析3. 计算机控制系统设计流程- 系统建模- 控制器设计方法(如PID控制、模糊控制等)- 仿真与优化4. 不同类型计算机控制系统应用- 工业控制系统- 机器人控制系统- 智能交通控制系统5. 控制系统设计实例分析- 简单控制系统设计实例- 复杂控制系统设计实例- 实际工程案例解析6. 软件工具应用- MATLAB/Simulink基本操作- 控制系统仿真与建模- 控制器参数优化教学内容安排和进度:第一周:计算机控制系统基本原理第二周:控制系统数学模型及分析方法第三周:计算机控制系统设计流程第四周:不同类型计算机控制系统应用第五周:控制系统设计实例分析及软件工具应用教材章节关联:教学内容与课本第1章至第5章内容紧密相关,涵盖控制系统基本概念、数学模型、设计方法、应用案例等,确保教学内容的科学性和系统性。

计算机控制技术课程设计

计算机控制技术课程设计

计算机控制技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握计算机控制技术的基本原理,理解计算机控制系统的工作流程。

2. 使学生了解计算机控制技术在工业、医疗、家居等领域的应用。

3. 帮助学生掌握计算机控制系统的硬件和软件设计方法。

技能目标:1. 培养学生运用计算机控制技术解决实际问题的能力。

2. 提高学生进行计算机控制系统编程、调试和优化的技能。

3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力,能够就计算机控制技术问题进行讨论和分析。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对计算机控制技术的兴趣,激发学生的创新意识。

2. 引导学生关注计算机控制技术在我国经济发展和社会进步中的作用,增强学生的社会责任感。

3. 培养学生严谨、细致的学习态度,树立正确的价值观。

课程性质分析:本课程为专业选修课,旨在让学生在掌握计算机控制技术基本原理的基础上,提高实际应用能力,培养学生的创新意识和团队合作精神。

学生特点分析:学生为高中二年级学生,具有一定的计算机基础和编程能力,对新鲜事物充满好奇,具备一定的自主学习能力。

教学要求:1. 理论与实践相结合,注重培养学生的实际操作能力。

2. 案例教学,结合实际应用场景,提高学生的学习兴趣。

3. 加强课堂互动,鼓励学生提问、讨论,提高学生的参与度。

4. 注重过程性评价,及时了解学生的学习进度,调整教学策略。

二、教学内容1. 计算机控制技术基本原理:包括计算机控制系统的组成、工作原理和性能指标,涉及课本第二章内容。

- 计算机控制系统的组成与分类- 控制器、执行器和被控对象的作用及相互关系- 性能指标:稳定性、快速性、精确性等2. 计算机控制技术在各领域的应用:介绍计算机控制技术在工业、医疗、家居等领域的实际应用,结合课本第三章实例进行分析。

- 工业自动化控制- 医疗设备控制- 智能家居控制3. 硬件和软件设计方法:包括控制器硬件设计、编程环境搭建以及软件编程,涉及课本第四章和第五章内容。

- 控制器硬件设计:微控制器、接口电路等- 编程环境:C语言、汇编语言、开发工具等- 软件编程:控制算法、程序设计等4. 计算机控制系统编程、调试和优化:以实际项目为例,讲解编程、调试和优化方法,涉及课本第六章内容。

计算机控制系统课程设计

计算机控制系统课程设计

计算机控制系统课程设计计算机控制系统课程设计是计算机科学与技术专业中的一门重要课程,其主要目的是培养学生的计算机控制系统设计能力。

本文将从计算机控制系统的概念、课程设计的目的、设计流程、设计要点等方面进行阐述,帮助读者更好地理解和掌握这门课程。

一、计算机控制系统概念计算机控制系统是指采用计算机技术实现对物理系统、生产过程等进行控制的系统。

它是现代工业自动化的重要组成部分,能够提高生产效率、质量和安全性。

计算机控制系统包括硬件和软件两个方面,硬件部分包括传感器、执行器、控制器等,软件部分包括控制算法、编程语言等。

二、课程设计目的计算机控制系统课程设计的主要目的是培养学生的计算机控制系统设计能力。

通过课程设计,学生能够掌握计算机控制系统的基本原理和设计方法,熟练掌握计算机控制系统的软硬件环境,能够设计出符合实际应用的计算机控制系统。

三、设计流程计算机控制系统课程设计的设计流程一般包括以下几个步骤:1.需求分析:明确设计的目标和需求,确定系统的功能和性能指标。

2.系统设计:根据需求分析结果,确定系统的结构和组成部分,设计控制算法和控制策略,选择硬件和软件平台。

3.软件设计:编写程序代码,实现控制算法和控制策略,进行软件测试和调试。

4.硬件设计:选择传感器、执行器等硬件设备,进行电路设计和制作,进行硬件测试和调试。

5.系统集成:将软件和硬件部分进行集成,进行系统测试和调试。

6.系统应用:将设计的计算机控制系统应用于实际场景,进行实际测试和应用。

四、设计要点1.需求分析要充分:在需求分析阶段,要充分考虑实际应用场景的需求,确定系统的功能和性能指标,尽量避免遗漏或不准确的需求。

2.系统设计要合理:在系统设计阶段,要合理选择硬件和软件平台,设计控制算法和控制策略,确保系统的可靠性和稳定性。

3.软件设计要规范:在软件设计阶段,要编写规范的程序代码,注意程序的可读性和可维护性,进行软件测试和调试,确保软件的正确性和稳定性。

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计算机控制系统及技术课程设计方案
课程设计报告
( -- 年度第 2 学期>
名称:计算机控制系统
题目:嵌入式处理器技术及其应用发展
院系:
班级:
学号:
学生姓名:
指导教师:
设计周数:
成绩:
日期:年月日
《计算机控制系统》课程设计
任务书
一、目的与要求
1.经过本课程设计教案环节,使学生加深对所学课程内容的理解和掌握;
2.结合工程问题,培养提高学生查阅文献、相关资料以及组织素材的能力;
3.培养锻炼学生结合工程问题独立分析思考和解决问题的能力;
4.要求学生能够运用所学课程的基本理论和设计方法,根据工程问题和实际应用方案的要求,进行方案的总体设计和分析评估;
5.报告原则上要求依据相应工程技术规范进行设计、制图、
分析和撰写等。

二、主要内容
1、数字控制算法分析设计;
2、现代控制理论算法分析设计
3、模糊控制理论算法分析设计
4、过程数字控制系统方案分析设计;
5、微机硬件应用接口电路设计;
6、微机应用装置硬件电路、软件方案设计;
7、数字控制系统I/O通道方案设计与实现;
8、PLC应用控制方案分析与设计;
9、数据通信接口电路硬软件方案设计与性能分析;
10、现场总线控制技术应用方案设计;
11、数控系统中模拟量过程参数的检测与数字处理方法;
12、基于嵌入式处理器技术的应用方案设计
13、计算机控制系统抗干扰技术与安全可靠性措施分析设计
14、计算机控制系统差错控制技术分析设计
15、计算机控制系统容错技术分析设计
16、工程过程建模方法分析
三、进度计划
四、设计成果要求
1.针对所选题目的国内外应用发展概述;
2.课程设计正文内容,包括设计方案、硬件电路和软件流程,以及综述、分析等;
3.课程设计总结或结论以及参考文献;
4.要求设计报告规范完整。

五、考核方式
《计算机控制系统》课程设计成绩评定依据如下:
1.撰写的课程设计报告;
2.独立工作能力及设计过程的表现;
3.答辩时回答问题情况。

成绩以五级分制综合评定分为优、良、中、及格、不及格五个等级。

指导教师:
学生姓名:。

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