02294微机控制技术考纲-上海交通大学
上海市高等教育自学考试
工业自动化专业(独立本科段)(B080603)
微机控制技术 (02294)
自学考试大纲
上海交通大学自学考试办公室编
上海市高等教育自学考试委员会组编
2005年6月
目 录
一、课程的性质及其设置的目的和要求……………………2
(一)课程的性质、地位与任务…………………………2
(二)基本要求……………………………………………2
(三)本课程与有关课程的联系…………………………2
二、课程内容与考核目标……………………………………3
第一章 计算机控制系统概述…………………………3
第三章 过程通道和数据采集系统……………………4
第四章 程序控制和数值控制…………………………6
第五章 数字PID控制算法……………………………7
第六章 数字控制器的直接设计方法…………………8
第八章 微型计算机控制系统设计……………………9
第九章 分布式计算机控制系统……………………10
第十章 现场总线技术及其应用……………………12
三、有关说明与实施要求……………………………………13
(一)关于大纲中有关术语的说明……………………13
(二)教材………………………………………………13
(三)学习方法指导……………………………………13
(四)自学时间分配建议………………………………14
(五) 考试时间和考试形式……………………………14
一、课程的性质及其设置的目的和要求
(一)课程的性质、地位与任务
微型计算机控制技术课程是自动控制专业、电气自动化专业的专业主干课程之一，是一门从应用角度出发，密切结合自动化工程实践的应用技术课程。
本课程的任务是介绍计算机在控制领域中的应用，并讲授计算机控制系统的基础知识和基本应用技术，介绍微型计算机控制的硬件，软件的选择，配合，组成和设计方法。本课程把硬件和软件结合，控制原理和典型应用结合，使学生掌握计算机控制原理和应用技术的完整概念。
(二)基本要求：
学生通过本课程学习，要达到下述要求：
1．熟悉微机控制系统的组成原理，熟悉过程通道的种类，组成功能、设计的基本知识；
2．掌握数值控制和步进电机控制的原理、组成和程序编制；
3．掌握计算机直接数字控制系统的构成，数字PID控制算法的原理和工程应用以及直接数字控制器的原理和工程实现；
4．熟悉分布式计算机控制系统的组成原理及其基本控制器的结构原理；
5．掌握微机控制系统总体方案设计和硬件、软件设计的基本方法。
(三)本课程与有关课程的联系
本课程的先修课主要有：
1. 《自动控制理论》掌握自动控制系统的结构，分析方法，稳定性分析、品质分析等基础知识，并且有现代控制理论的基础知识。
2. 《微型计算机原理》微型计算机的组成、原理及基本结构，硬件和接口技术，汇编语言程序的编程方法。
二、课程内容与考核目标
第一章 计算机控制系统概述
(一)考核知识点
计算机控制的一般概念。
微型计算机实时控制系统的组成和特点。
微机控制的典型应用方式。
(二)自学要求
一般了解微机控制的典型系统应用方式及其工作过程。
正确理解微型计算机控制系统的硬件组成和软件组成。
重点掌握微型计算机在控制中一些基本概念，计算机控制系统的基本结构。
(三)考核要求
对微型计算机在控制中的几种典型应用达到“识记”层次。
对微型计算机控制系统的基本概念，微型计算机控制系统的组成及其基本结构达到“领会”层次。
第二章 基本输入输出接口技术
(不在考试范围)
第三章 过程通道和数据采集系统
(一)考核知识点
过程通道的组成，功能，信号变换中的采样、量化和编码。
模拟量输入通道的组成，多路转换器，可编程放大器采样与保持器。
数/模转换原理，模/数转换原理。模/数与数/模转换器的主要技术指标。8位模/数转换器及其接口。
12位模/数转换器及其接口，数据采集系统的组成，工作原理及其实例。
模拟量输出通道的组成和结构形成，八位数/模转换器及其接口，十二位数/模转换器及其接口，双极性模拟量输出的实现。
过程通道的抗干扰措施。
(二)自学要求
一般了解过程通道的组成和功能，过程通道的抗干扰措施。模/数与数/模转换器的主要技术指标。
正确理解数/模转换原理与模/数转换原理。正确理解8位数/模转换器，12位数/模转换器与CPU的接口。正确理解信号变换中的采样、量化和编码。
重点掌握模拟量输入通道的组成、多路转换器的工作原理，单端输入和双端输入的连接方法。可编程放大器的原理和方案。采样保持器的原理和基本电路。8位模/数转换器与CPU的接口，12位数/模转换器与CPV接口。
重点掌握数据采集系统的组成以及程序编制方法。
重点掌握模拟量输出通道的结构及双板性模拟量输出。
(三)考核要求
对过程通道的组成和功能，过程通道的抗干扰措施，常态干扰
