控制技术与应用课程教学大纲
《电气控制与S7-1200 PLC应用技术》教学大纲
《电气控制与S7-1200 PLC 应用技术》课程教学大纲《电气控制与S7-1200 PLC 应用技术》是测控技术与仪器专业的一门专业选修课程，是一门理论性较深实践性较强的专业基础课，任务是使学生掌握工程上常用的PLC 控制系统的设计思想、设计步骤、设计方法及调试方法。
使学生掌握可编程控制器原理及在自动控制系统中的应用，培养学生使用可编程控制器改造继电控制系统，维护与管理自动化生产线的基本能力，并对今后从事现代软生产线控制技术的应用与开发打下良好的基础。
一、课程目标通过本课程的学习，使学生掌握PLC的基本工作原理、硬件结构、指令、梯形图编程的基本方法，以及开发PLC 控制生产过程的基本方法，为学生毕业后从事工业生产过程自动化打下良好的基础。
1. 理解电磁式低压电器的基本结构，掌握其工作原理，了解主要参数的定义；熟悉开关电器、熔断器、主令电器的定义、分类、参数及使用场合。
2. 了解电气控制线路图的图形、文字符号，理解电气控制线路图的绘制原则；掌握三相笼形电机的基本控制线路的原理及绘制方法，并达到熟练设计和应用的能力。
3. 了解PLC 的产生与发展状况、基本组成结构、基本工作原理；理解PLC 的编程方法和规则、各种指令的功能和作用；掌握PLC 的硬件接线、各种指令的实际应用；能阅读和分析实际应用程序与梯形图，以及进行简单的程序设计，运行、调试控制系统。
4. 达到能借助产品说明书和相关手册，查阅有关数据、功能和使用方法，在生产现场完成正确安装、接线与调试，培养学生勤于思考、刻苦钻研、勇于探索的良好作风。
表1 课程目标支撑的毕业要求/指标点二、课程教学设计表2 课程重点内容及教学设计三、课程单元及学时建议（一）课程学时计划建议表3 课程单元学时分配表（二）课堂教学1. 绪论（1）可编程序控制器的发展历史；（2）理解PLC的特点、应用及发展。
2. 常用低压电器（1）电磁式低压电器的基本结构和工作原理；（2）接触器、继电器的结构及工作原理，以及主要的工作参数；（3）开关电器、熔断器、主令电器、信号电器的定义、分类、参数及使用场合。
《智能控制技术》课程教学大纲(本科)
《智能控制技术》课程教学大纲(本科)课程编号：课程名称：智能控制技术课程学分：4课程学时：64课程性质：专业选修课授课对象：本科三年级学生授课教师：X一、课程目标1. 理论目标：使学生掌握智能控制技术的基本理论、基本方法和基本应用，了解智能控制技术的发展趋势。
2. 技能目标：培养学生具备智能控制系统的设计、分析和调试能力，能够独立完成智能控制系统的开发和应用。
3. 创新目标：激发学生的创新意识，培养学生的创新能力和团队协作精神。
二、课程内容1. 智能控制技术概述1.1 智能控制技术的定义和发展历程1.2 智能控制技术的分类和应用领域2. 智能控制理论基础2.1 模糊控制理论基础2.2 神经网络控制理论基础2.3 遗传算法控制理论基础3. 智能控制方法3.1 模糊控制方法3.2 神经网络控制方法3.3 遗传算法控制方法4. 智能控制系统设计4.1 智能控制系统设计原则4.2 智能控制系统设计步骤4.3 智能控制系统设计案例分析5. 智能控制系统应用5.1 智能控制系统在工业领域的应用5.2 智能控制系统在农业领域的应用5.3 智能控制系统在医疗领域的应用三、教学方法1. 讲授法：教师通过讲解、演示等方式，传授智能控制技术的基本理论和方法。
2. 讨论法：组织学生分组讨论，激发学生的思维，培养学生的团队协作精神。
3. 案例分析法：通过案例分析，使学生了解智能控制技术的实际应用。
4. 实验法：通过实验，使学生掌握智能控制系统的设计、分析和调试方法。
四、考核方式1. 平时成绩：占40%，包括出勤、课堂表现、作业完成情况等。
2. 实验成绩：占30%，包括实验报告、实验操作、实验结果分析等。
3. 期末考试成绩：占30%，采用闭卷考试形式，主要考察学生对智能控制技术基本理论、方法和应用的理解。
1. 教材：《智能控制技术》，作者：X，出版社：，年份：。
六、课程安排1. 第12周：智能控制技术概述2. 第34周：模糊控制理论基础3. 第56周：神经网络控制理论基础4. 第78周：遗传算法控制理论基础5. 第910周：模糊控制方法6. 第1112周：神经网络控制方法7. 第1314周：遗传算法控制方法8. 第1516周：智能控制系统设计9. 第1718周：智能控制系统应用10. 第1920周：复习、考试七、教学要求1. 学生应认真听讲，做好笔记，积极参与课堂讨论。
《计算机控制技术》课程教学大纲
计算机控制技术课程教学大纲Techno1ogyofMicrocomputercontro1学时数：40其中：实验学时：0课外学时：0学分数：2.5适用专业：电气工程与自动化专业或其它相关专业一、课程的性质、目的和任务本课程是自动化类各专业的“主干专业课程”，属工程技术类课程。
通过本课程的学习，使学生了解和掌握以微型机为核心组成的控制系统的硬件、软件基础知识，以及基本的应用技术。
并具备独立设计计算机控制系统的能力，为今后从事工业自动化方面的工作打下一个基础。
二、课程教学的基本要求（一）熟练掌握计算机控制系统的组成与接口技术；（二）掌握和理解计算机控制系统的常用控制算法；（H）熟练掌握计算机控制系统的设计方法和实现过程；（四）了解计算机控制技术的发展趋势及前沿课题。
三、课程的教学内容、重点和难点第一章微型计算机控制系统概述（4学时）基本内容：计算机控制系统的概念、组成，计算机控制系统的分类以及发展。
基本要求：1、熟悉微机控制系统的组成（硬件结构和软件组成）。
2、了解微机控制技术的发展趋势。
重点：计算机控制系统的发展概况。
难点：计算机控制系统的分类。
第二章计算机控制系统的过程通道接口技术（6学时）基本内容：数字量输入、输出通道的设计，模拟量输入通道的设计，模拟量输出通道的设计。
基本要求：1、掌握模拟量输入、输出通道的设计。
2、掌握数字量输入、输出通道的设计。
3、了解过程通道的结构形式。
能够根据控制系统要求选择输入输出通道中所用到的各种器件，掌握工作原理和使用方法。
能正确地绘制出系统的硬件电路原理图。
重点：采样/保持器、D/A转换器、A/D转换器接口设计难点：采样定理与数据采集第三章人机交互接口技术（4学时）基本内容：人机交互输入接口技术，人机交互输出接口技术。
基本要求：1、掌握常用键盘和常用1ED显示器的工作原理及接口设计方法。
2、能够根据控制系统要求正确的设计出键盘和显示器的接口电路，以及接口程序设计。
过程装备控制技术及应用课程教学大纲
《过程装备控制技术及应用》课程教学大纲课程编号：04021006课程名称：过程装备控制技术及应用英文名称：Control Technique and Application of Process Equipment课程类型：必修课课程性质：专业课总学时：48 讲课学时：42 实验（实践）学时：6学分：3适用对象：过程装备与控制工程专业全日制本科生先修课程：普通物理、电工与电子技术基础、大学计算机基础、化工原理一、编写说明（一）制定大纲的依据依据教育部过程装备与控制工程专业教学指导分委员会制定的过程装备与控制工程专业培养方案，并参照本学科专业人才培养规格与培养模式的要求进行编写。
（二）课程简介本课程主要讲授过程装备控制系统组成、结构、分类及性能指标；被控对象特性、简单控制系统和复杂控制系统；压力、温度、流量、液位、物质成分等参数的测量原理、方法及应用；传感器、过程控制变送器、调节器、执行器；计算机控制系统，先进控制系统；典型过程控制系统应用方案；培养“过程—装备—控制”一体化的复合型专业技术人才。
（三）课程的地位与作用本课程是过程装备与控制工程专业的主干专业课程之一，可以使本专业的学生将过程工艺、过程机械、计算机自动测试、控制、自动化等方面的知识有机的结合在一起；培养具有多学科知识与技能的复合型人才；本课程与其他专业课程（化工原理、过程设备设计、过程流体机械）互相联系，构成过程装备与控制工程的主干专业课程体系。
（四）课程性质、目的和任务课程性质：过程装备与控制工程专业（本科）的主干专业课程。
课程目的：通过教学过程使学生掌握过程控制的基本理论、过程检测技术方法及检测仪表、过程控制装置组成、工作原理及技术性能、化工过程典型控制系统应用方案。
课程任务：培养学生对过程装备进行控制方案分析、控制系统设计及先进控制技术的应用和开发能力。
（五）与其他课程的联系本课程学习需具备微机原理及电子技术基础知识，与其他课程（化工原理、过程设备设计、过程流体机械等）互相联系、渗透，相辅相承，构成专业课程体系。
计算机控制技术教学大纲
计算机控制技术教学大纲一、教学目标1. 了解计算机控制技术的基本概念和发展历程。
2. 熟悉计算机控制系统的组成和工作原理。
3. 掌握计算机控制技术在工业生产中的应用。
4. 能够运用计算机控制技术进行实际操作和问题解决。
二、教学内容1. 计算机控制技术概述1.1 计算机控制技术的定义和特点1.2 计算机控制技术的分类和应用领域1.3 计算机控制技术的发展历程2. 计算机控制系统结构与组成2.1 控制系统的基本组成2.2 控制系统的功能和作用2.3 控制系统的分类和特点3. 计算机控制系统的工作原理3.1 控制系统的输入输出设备3.2 控制系统的逻辑运算和控制算法3.3 控制系统的软件和硬件设计4. 计算机控制技术在工业生产中的应用4.1 PLC控制技术及应用4.2 CNC控制技术及应用4.3 SCADA控制技术及应用5. 计算机控制技术实验5.1 PLC控制系统实验5.2 CNC控制系统实验5.3 SCADA控制系统实验三、教学方法1. 理论教学与实践相结合，注重理论联系实际。
2. 多媒体教学和实验教学相结合，提高教学效果。
3. 引导学生积极参与课堂讨论和互动，激发学习兴趣。
4. 定期组织学生进行实验操作和项目设计，培养实际操作能力。
四、教学评价1. 期中考试：占总成绩30%2. 期末考试：占总成绩40%3. 实验报告：占总成绩20%4. 课堂表现：占总成绩10%五、教学参考书目1. 《计算机控制技术导论》，李明著，机械工业出版社2. 《先进制造技术与计算机控制》，王志强著，清华大学出版社3. 《PLC原理与应用》，刘强著，电子工业出版社六、教学安排1. 每周一、三、五上午9:00-11:30，理论课程2. 每周二、四下午1:30-4:00，实验课程七、教学督导1. 教师应定期进行学生学习情况跟踪，及时发现和解决问题。
2. 学生对教学内容和教学方法有异议，可向教师或相关部门反映，共同改进。
以上为《计算机控制技术教学大纲》，供参考。
《过程装备控制技术及应用》教学大纲
《过程装备控制技术及应用》教学大纲二、课程目的和任务本课程为“过程装备与控制工程”专业的核心专业课。
过程装备技术的创新，其关键首先应着重于装备内件技术的创新，而其内件技术的创新又与过控原理和技术的创新以及成套装置工艺流程技术的创新密不可分，相辅相成。
要求学生将过程机械、计算机自动测试、控制、自动化等方面的知识有机的结合在一起，培养学生成为多学科知识与技能的复合型人才。
三、本课程与其它课程的关系本课程是在电工学、电子技术、普通物理、化工原理等课程的基础上，综合运用先修课程的基础知识，分析和解决化工类型生产中各种单元操作的控制问题的工程学科，是过程装备与控制工程专业的重要专业课程之一。
在本门课程中有关流量测量和化工原理的流量测量内容相近，互相补充。
四、教学内容、重点、教学进度、学时分配（一）控制系统的基本概念（4学时）1、主要内容概述；控制系统的组成；控制系统的方框图；控制系统的分类；控制系统的过渡过程及其性能指标。
2、重点自动控制系统的组成。
3、教学要求了解自动控制系统组成部分；掌握方块图的意义及画法，控制系统过渡过程。
（二）过程装备控制基础（14学时）1、主要内容被控对象的特性；单回路控制系统；复杂控制系统。
2、重点单回路控制系统的设计和调节规律。
3、教学要求掌握单回路和复杂控制系统的设计，调节规律。
（三）过程检测技术（30学时）1、主要内容测量基本知识；误差基本知识；压力测量；温度测量；流量测量；液位测量。
2、重点测量过程与测量误差，仪表的性能指标；弹性式压力计，电气式压力计，压力计的选用及安装；差压式流量计，转子流量计；差压式液位变送器；热电偶温度计。
3、教学要求了解工业四大量（压力，温度，流量和液位）的测量仪表。
五、实践教学内容要求本课程无实践教学环节。
六、课程考核方式考试课，闭卷考试。
七、建议教材与教学参考书1、建议教材[1]王毅主编．过程装备控制技术及应用[M]．北京．化学工业出版社．20012、教学参考书[1]编写组合编．化工测量仪表[M]．上海．上海科学技术出版社．1989[2]厉玉鸣主编．化工仪表及自动化[M]．北京．化学工业出版社．1999。
《可编程序控制器及其应用》课程教学大纲(中技)
《可编程序控制器原理与应用》课程教学大纲一、课程名称可编程序控制器原理与应用二、课程性质、学分、课时本课程是技工学校机电一体化专业的专业课。
本课程的内容主要有：可编程序控制器的发展、特点和分类；可编程序控制器的主要构成、基本工作原理及指令系统，并通过实例说明可编程序控制系统的组成和系统运行程序的编制方法。
本课程标准，适用于机电一体化中级技工专业。
本课程108学时。
三、课程设计思路可编程序控制器及其应用是-门实践性和技术理论性都很强的课程，教学中应根据技工学校是培养适应社会发展的需要、掌握现代科学知识、具有较强的操作技能的人才这一目标，充分体现技工学校的教学特点，切实贯彻理论联系实际的教学原则，加强上机操作训练，使学生在就业后能够胜任本职工作。
可编程序控制器的型号有很多种，但其基本指令的功能及编程方法相差无几。
掌握-种型号的可编程序控制器的指令系统和编程方法后，对其他型号的可编程序控制器也触类旁通。
FX系列可编程序控制器的功能指令具有很强的功能，特别适用于较复杂的控制系统，但因培养目标和课时所限，该节内容可根据教学的实际情况取舍。
四、课程教学目标本课程是通过理论学习和上机实验操作，使学生对可编程序控制系统的组成及运行等有较全面直观的了解，提高实际操作技能和分析问题解决问题的能力，以适应科学技术的发展对技术工人的要求。
使学生了解可编程序控制器的基本构成和工作特点，熟悉三菱可编程序控制器的基本指令和编程方法，了解以可编程序控制器为核心的控制系统的组成和编程技巧。
六、课程考核办法本课程为学期考试课，采用百分制形式计分。
该课程考核内容与所占比重如下表：七、课程建议（1）教学建议：教学过程中以学生为主体，结合实物教学，让教、学、做融为一体。
（2）教材建议：《可编程控制器原理与应用》，主编：贾敏，国防科技大学出版社，ISBN 978-7-81099-708-9,，定价：26元。
八、实训教学资源要求教学所需资源：多媒休、PLC实训室。
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《控制技术与应用》
课程教学大纲
山东农业工程学院
制定（修订）单位：
制定（修订）时间： 2017年4月
课程中文名称：控制技术与应用
课程英文名称：Control technology and application
课程代码：
学时数： 48学时
学分数：3学分
先修课程：高等数学、电路、电子技术基础
适用专业：物联网工程
一、课程的性质和任务
1.课程性质
《控制技术与应用》课程是物联网工程专业的必修课，是其他某些工科类专业的公选课。
2.课程任务
通过《控制技术与应用》的教学，让学生了解航空航天、国防科研、仪器仪表、工业控制以及家用电器等各个领域的自动控制原理和方法，增加学生的一些生活常识，开阔学生视野、激发学生学习热情、提高学生综合文化素质，以面对21世纪的挑战。
课程教学要求在每一章教学内容之前给出4个层次：即“了解、掌握、重点、难点”。
“了解”是指学生在本章要了解的内容，如类型、结构等；“掌握是指学生在本章要掌握的内容，如原理、特征等；“重点”是指本章最重要的“东西”，如概念、方法等；“难点”是指本章较难掌握的“东西”，如电路分析及设计等。
二、本课程与其他课程的联系与分工
本课程的先修课程主要有高等数学、电路、模拟电子和数字电子技术等。
本课程的很多内容都与电子技术基础、信号与系统有联系，是主要后续课程之一。
该课程是机械电子工程的专业基础课之一，也是其他专业的选修课程，学习一定要紧密结合工程背景，通过多练习有助于学生掌握课程内容，希望每章后多布置习题给同学们练习。
三、课程教学内容
第一章自动控制技术概述
教学目的与要求：了解控制技术在航空航天、国防科研、仪器仪表、工业控制以及家用电器等各个领域的自动控制原理和方法。
掌握高、新技术的基本特征。
教学重点与难点：
重点：控制技术的基本内容与特点。
难点：控制技术的研究对对象与方法。
第一节引言
第二节高技术和新技术基本特征
第三节实用自动控制特点及内容
一、特点
二、内容
第二章传感器的结构原理
教学目的与要求：了解控制系统中各种常用传感器的结构原理。
掌握控制系统各种常用传感器的优点、缺点、使用方法与技巧。
教学重点与难点：
重点：电阻、电感、电容、光电、光纤、温度、磁性、压电、涡流、霍尔效应、等强度应变梁、商业电子称用传感器等。
难点：敏感器件的物理特性。
第一节传感器概述
一、传感器概念
二、传感器的应用
第二节电阻式传感器
一、原理
二、结构类型
第三节电感式传感器
一、原理
二、电感式传感器的主要形式
第四节电容式传感器
一、原理
二、结构类型
三、电容式传感器的优缺点
第五节光电式传感器
一、光电元件
二、光电式传感器的应用实例
第六节光纤传感器
一、工作原理
二、结构类型
第七节霍尔传感器
一、原理
二、霍尔元件的基本结构
三、霍尔元件的使用方法
第八节温度传感器
一、热电偶测温原理
二、热电偶结构
三、热电偶的使用
四、热电偶的补偿导线
五、热电偶使用注意事项
六、热电偶故障及其修复方法
七、热敏电阻温度传感器性能参数
八、集成温度传感器
第九节气体传感器
一、半导体气体传感器结构
二、应用举例
第十节磁性传感器
一、压磁式传感器
二、磁电式传感器
第十一节其他形式传感器
一、涡流传感器
二、压电式传感器
三、振弦式传感器
四、湿度传感器
五、等强度应变梁传感器
六、商业电子秤用传感器
第十二节传感器的现状及存在问题
第三章参数检测
教学目的与要求：了解控制系统中各种物理参数的检测原理。
掌握控制系统中各种物理参数的检测方法、技巧与注意事项。
教学重点与难点：
重点：力、热、声、光、电参数的检测。
难点：扭转力矩的检测。
第一节力参数检测
一、扭转力矩检测
二、压（拉）力检测
三、张力检测
四、应力检测
第二节热参数检测
一、热敏电阻检测法
二、热电偶检测法
第三节声参数检测
一、声强测定原理
二、测定方法
第四节光参数检测
一、测定原理
二、检测方法
第五节电参数检测
一、直流电流和直流电压的检测
二、直流电功率检测
三、交流电流和交流电压的检测
四、交流电功率检测
五、电参数测量注意事项
第四章自动控制理论基础
教学目的与要求：了解自动控制的基本原理。
掌握自动控制的基本方法。
教学重点与难点：
重点：自动控制系统的基本类型、自动控制系统的典型环节点。
难点：PID调节器、最佳系统校正方法。
第一节系统动态过程分析基础
一、过渡过程及微分方程算子法
二、结构图及传递函数
三、电路的导纳阻抗及传递函数表示方法
第二节常用控制系统的基本类型
一、单回路系统
二、多回路系统
三、串级系统
四、比值系统
五、复合系统
第三节自动控制系统典型环节
一、惯性环节
二、比例环节
三、积分环节
四、滞后环节
五、振荡环节
六、微分环节
第四节PID调节器
一、比例（P）调节器
二、积分（I）调节器
三、微分（D）调节器
四、比例积分（PI）调节器
五、比例微分（PD）调节器
六、比例积分微分（PID）调节器
七、反馈网络带有电位计的调节器及惯性环节
第五节最佳控制系统的标准及校正方法
一、评价系统的主要指标
二、二阶闭环调节系统的最佳标准
三、三阶闭环调节系统的最佳标准
四、二阶或三阶最佳标准应用举例
五、校正方法
第六节控制系统常用参数（公式）图表及符号说明
一、调节器的二阶最佳与三阶最佳比较
二、电气传动常用调节对象的计算
三、常用电气网路的复数阻抗
四、常用电子调节器的线路及特性
五、符号说明
第五章计算机控制
教学目的与要求：了解自动控制系统中常用作实时控制的51单片计算机的结构原理及最小系统组成方法。
掌握自动控制系统中用作实时控制的单片计算机的控制方法、特点与技巧。
教学重点与难点：
重点：硬件电气特性与参数。
难点：编程方法与技巧。
第一节结构特性
第二节功能指令
一、指令符号的意义
二、指令及地址
第三节应用举例
一、工业顺序控制
二、步进电机控制
三、警报音变控制
四、彩灯花样控制
五、用单片机控制测量系统
第六章接口技术
教学目的与要求：了解自动控制系统中常用各种接口电路的原理。
掌握自动控制系统中常用各种接口电路的使用技巧与方法。
教学重点与难点：
重点：电平变换接口、器件间接口、设备与仪表间接口、大负载与设备间接口、A/D、D/A接口。
难点：接口电路分析。
第一节电平变换接口
第二节各类半导体器件间的接口
一、晶体管驱动TTL电路的接口
二、运算放大器与CMOS电路间的接口
三、CMOS与TTL的接口
四、光敏器件同TTL匹配的接口
第三节工业电气设备及大负载与低压半导体器件的接口
一、工业电气设备与低压半导体器件的接口
二、大负载与低压半导体的接口
第四节阻抗匹配及负荷计算
一、阻抗匹配实例
二、负荷计算
第五节D/A（数/模）转换及接口
一、D/A转换原理
二、D/A转换器及接口
第六节A/D（模/数）转换及接口
一、双积分A/D转换原理
二、双积分A/D转换器及接口
第七节微机键盘、显示及通讯接口
一、键盘接口
二、显示器接口
三、通讯接口
四、学时分配表
五、课程教学基本要求
1.课堂讲授：传统教学与多媒体教学相结合。
2.作业：鉴于课时量的限制，没有开设专项的讨论课，关于学法和教法改进与适应性问题的讨论放在课间或课余。
加强学生对作业的训练，并做到详细批改每个学生所作的每道作业题，适时发现并及时纠正学生的错误以加强学生对所学知识的理解。
六、建议教材及主要参考资料
1.建议教材
张洪润、金伟萍、关怀自动控制技术与工程应用[M].北京：清华大学出版社，2013.10
2.主要参考资料
[1] 胡寿松. 自动控制原理[M]. 北京：科学出版社，2001
[2] 张洪润实用自动控制[M].四川：科学技术出版社，第1版，1993.7
七、课程成绩考核
课程成绩考核包括平时考核和期末考核。
平时考核包括：出勤、作业、课堂表现、实验报告等。
期末考核采取闭卷考试形式。
平时考核成绩占总成绩的30%，期末考核成绩占总成绩的70%。
具体考核内容及所占比例，详见下表。
各系部可根据专业要求和课程特点，选择适合的考试考核形式和成绩比例，报教务处审批备案。
大纲制（修）订人：王锋
大纲审定人：
校对：
日期：2015年8月。