時(shí)間：2022-07-16 19:09:25
序論：在您撰寫計(jì)算機(jī)控制技術(shù)論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
計(jì)算機(jī)控制技術(shù)發(fā)展初期，是以集中控制的工作方式進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制的。集中控制系統(tǒng)會(huì)建立統(tǒng)一的控制中心，由控制中心負(fù)責(zé)信息的收集、處理、加工等工作。如果集中控制系統(tǒng)出現(xiàn)了任何問題都能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，有助于企業(yè)及時(shí)制定科學(xué)合理的解決方案，系統(tǒng)的控制效率也因此得到了大幅度提升。集中控制技術(shù)主要是將信息的輸入或輸出作為控制主體的，主要包括信號(hào)采集、信號(hào)運(yùn)算、信息處理及信息反饋、狀態(tài)顯示等工作內(nèi)容，以上工作內(nèi)容主要是通過IPC（一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)）控制完成的。IPC會(huì)收集溫度、PH值、壓力等相關(guān)數(shù)據(jù)，并通過接口卡來接受經(jīng)過處理而得到的信號(hào)。集中控制技術(shù)具有一定的缺陷，一旦出現(xiàn)控制失誤的情況就會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行都會(huì)受到某種程度的影響。而且，隨著控制系統(tǒng)的日益復(fù)雜化，一臺(tái)計(jì)算機(jī)已經(jīng)無法負(fù)責(zé)控制多種信號(hào)的處理工作。為解決以上缺陷問題，以集散控制工作方式為主的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)隨之發(fā)展起來，集散控制又被稱為分布式控制系統(tǒng)，根據(jù)功能的不同，集散控制又被分成了上位機(jī)與下位機(jī)，集散控制系統(tǒng)將通信作為系統(tǒng)的核心。整個(gè)系統(tǒng)的集中監(jiān)視工作主要由上位機(jī)負(fù)責(zé)，而下位機(jī)則負(fù)責(zé)控制分布在各現(xiàn)場(chǎng)的用于分布控制的個(gè)體，集散控制系統(tǒng)的上、下位機(jī)通過通訊互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息傳遞，保持信息通暢。集散控制系統(tǒng)具有較高的安全性、有效性及可拓展性。但許多廠家為實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)壟斷常常采用封閉形式的集散控制系統(tǒng)，阻礙了集散控制系統(tǒng)的推廣和發(fā)展。
2封閉集散控制系統(tǒng)到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中線的發(fā)展分析
封閉式的集散控制系統(tǒng)缺乏較好的兼容性和開發(fā)性，系統(tǒng)存在無法共享信息的局限。為增強(qiáng)集散控制系統(tǒng)的兼容性和開發(fā)性，在構(gòu)建系統(tǒng)過程中必須采用標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中線技術(shù)隨之發(fā)展起來。由該技術(shù)構(gòu)建的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)可以確保工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中智能化儀器、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)備之間保持信息通暢。整個(gè)控制系統(tǒng)按照總線方式有條不紊的運(yùn)行著。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)采用的是開放式的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議，以該協(xié)議方式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)所有支線工作的協(xié)調(diào)工作，不僅可以降低投資成本、維護(hù)資金，該系統(tǒng)還具有操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、工作效率高的顯著優(yōu)勢(shì)，用戶的功能需求也可以得到更好地滿足。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)是一種開放的、互聯(lián)的分布式系統(tǒng)。該系統(tǒng)將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)作為中線，通過收集中線中的信號(hào)或信息，并根據(jù)所收集的信息對(duì)其進(jìn)行有效控制，將分散控制管理與集中控制管理進(jìn)行了有效結(jié)合，將系統(tǒng)危險(xiǎn)分散開來，實(shí)現(xiàn)控制分離。
3現(xiàn)場(chǎng)控制到企業(yè)自動(dòng)化控制發(fā)展分析
以太網(wǎng)工業(yè)協(xié)議作為一種開放式的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了全方位的自動(dòng)化控制。在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中引入互聯(lián)網(wǎng)，有助于提升產(chǎn)品的安全系數(shù)和適用性。但目前，企業(yè)化基于以太網(wǎng)的自動(dòng)化控制中存在著一個(gè)問題就是不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，無法確保系統(tǒng)時(shí)刻保持在穩(wěn)定的工作信號(hào)下。信息化工廠的提出是為了解決以太網(wǎng)不穩(wěn)定問題?；谠摷夹g(shù)下，系統(tǒng)將大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，使信息的采集、傳輸和處理都能處于良好的環(huán)境中，最終實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)化控制，并提高控制效率。
4總結(jié)
關(guān)鍵詞MARX發(fā)生器程控電源RS485總線VisualBasic
1引言
脈沖能源裝置在加速器、自由電子激光研究、X光閃光照相和粒子聚變等脈沖功率技術(shù)研究領(lǐng)域廣泛使用，通常使用數(shù)量較多，分布較廣，同時(shí)周圍電磁干擾較強(qiáng)，控制操作和參數(shù)測(cè)量都比較復(fù)雜，同時(shí)也需要較多的人力來維護(hù)。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今世界上基于PC的自動(dòng)化方案已成為主流，PC在自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用正迅速增長(zhǎng)，通過將所有的功能集成于這個(gè)統(tǒng)一開放的平臺(tái)上，通過人機(jī)界面可以使復(fù)雜的控制和數(shù)據(jù)處理變得更加簡(jiǎn)單化。
2控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成
整個(gè)系統(tǒng)有多臺(tái)Marx需要控制，每臺(tái)發(fā)生器由充電控制和觸發(fā)兩部分組成，需要控制的量有充電電壓的起?？刂?、電壓檢測(cè)、接地裝置的通斷控制、觸發(fā)以及開關(guān)上的氣壓檢測(cè)等，通過一條總線將將系統(tǒng)中的各個(gè)被控量連接在一起，構(gòu)成一分布式控制系統(tǒng)，這里采用工業(yè)上廣泛使用的RS485總線，RS485總線是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）制定的平衡發(fā)送、平衡接收的標(biāo)準(zhǔn)異步串行總線，具有傳輸距離遠(yuǎn)、通訊速率高，抗干擾能力強(qiáng)，軟硬件支持豐富與現(xiàn)場(chǎng)儀表接口簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)展等特點(diǎn)，接口總線上可連接32個(gè)設(shè)備，加中繼器后最多可達(dá)255個(gè)設(shè)備，因此完全滿足該能源控制要求。控制系統(tǒng)框圖如下：
圖1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
該系統(tǒng)由一臺(tái)主控上位機(jī)PC和一系列MARX發(fā)生器充電電源設(shè)備構(gòu)成，由于環(huán)境電磁干擾較為嚴(yán)重，在選擇通信介質(zhì)時(shí)可優(yōu)先采用光纖通信方式，通訊速率57.6kB/s，通訊距離可達(dá)1.2km，通過上位機(jī)（PC）發(fā)送參數(shù)及控制命令，給電容器充電到事先設(shè)定的電壓值（0到100kV之間任意值）。在以上各子設(shè)備中，經(jīng)常要用程控電源去控制MARX發(fā)生器的充電電壓、充電速度。通過一臺(tái)工控PC機(jī)靈活地控制多臺(tái)充電電源，以達(dá)到控制各MARX發(fā)生器充電的目的。針對(duì)這一需要，采用帶有RS485通信接口的具有線性升壓功能的可編程交流電源，該電源內(nèi)部自帶單片機(jī)系統(tǒng)和看門狗定時(shí)器，每個(gè)電源賦予各自獨(dú)立的地址碼用以識(shí)別身份，同時(shí)它屬于正弦波調(diào)壓，可有效避免采用傳統(tǒng)的采用可控硅調(diào)壓方式時(shí)屢次損壞高壓變壓器的情況，使操作者能夠方便靈活地對(duì)其進(jìn)行控制。
每路Marx發(fā)生器充電部分包括程控電源、雙極性高壓變壓器，分壓器和接地裝置等三部分，見圖2所示，程控電源給高壓變壓器初級(jí)提供緩慢上升的電壓，變壓器高壓側(cè)經(jīng)整流后給MARX發(fā)生器充電，電壓檢測(cè)是通過10000：1的高壓分壓器將分壓后的信號(hào)送給程控電源內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換，經(jīng)內(nèi)部單片機(jī)處理，并與設(shè)定的電壓值進(jìn)行比較，比較后的結(jié)果用來實(shí)現(xiàn)自?？刂?，這樣可有效防止通訊故障所造成失控現(xiàn)象。
圖2Marx發(fā)生器能源部分線路圖
3MARX發(fā)生器能源制過程
①程控電源接通供電電源時(shí)的輸出為0伏，開關(guān)量輸出為假（開路）。
②首先上位機(jī)發(fā)出各種設(shè)置參數(shù)到指定地址程控電源。如,上升時(shí)間、上升速度、保持時(shí)間、充電電壓等。
③程控電源收到電壓回傳命令后，將兩路模擬量的值傳送到上位機(jī)。
④上位機(jī)發(fā)出啟動(dòng)指令后，指定地址程控電源的輸出開始從0伏慢慢線性上升到設(shè)定值，保持到指定的時(shí)間后關(guān)斷輸出。當(dāng)上位機(jī)發(fā)出所有電源都啟動(dòng)指令后，所有程控電源都啟動(dòng)。
⑤上位機(jī)發(fā)出立即停止指令后，指定地址程控電源的輸出立即停止上升，保持到指定的時(shí)間后關(guān)斷輸出，當(dāng)上位機(jī)發(fā)出所有電源都停止指令時(shí)，所有程控電源都立即停止。
⑥上位機(jī)發(fā)出接地打開指令后，指定地址程控電源的開關(guān)量輸出為1，電磁鐵吸合，當(dāng)上位機(jī)發(fā)出所有程控電源的接地都斷開命令時(shí)，所有程控電源的接地電磁鐵都吸合。
⑦上位機(jī)發(fā)出接地指令后，指定地址程控電源的開關(guān)量輸出為0，電磁鐵釋放，當(dāng)上位機(jī)發(fā)出所有程控電源都接地時(shí)，所有程控電源的接地電磁鐵都釋放。
4監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)
軟件采用VisualBasic6.0編程，作出十分直觀的人機(jī)界面，采用RS-485通信標(biāo)準(zhǔn)和上述的問答方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，通過上位機(jī)向串口讀寫數(shù)據(jù)，并通過光纖485總線將各種控制信息傳送到現(xiàn)場(chǎng)的每路MARX充電子系統(tǒng)，上位機(jī)就可以監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)上任何一臺(tái)MARX能源了，予置數(shù)值可以分別顯示在PC機(jī)軟件窗口和單片機(jī)系統(tǒng)的予置數(shù)字表頭上。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)電壓信號(hào)也可以實(shí)時(shí)顯示在PC機(jī)的界面上。此設(shè)計(jì)界面直觀，而且利于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。因此，采用本系統(tǒng)，大大提高了現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)予置精度，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作人員來說人機(jī)界面良好，簡(jiǎn)單易懂。
根據(jù)系統(tǒng)功能的要求，上位機(jī)需發(fā)送2種類型的命令：（1）同期命令，它由定時(shí)器觸發(fā)引起，每隔一個(gè)定時(shí)周期發(fā)送1次，例如發(fā)往各充電單元的數(shù)據(jù)和狀態(tài)回傳命令；（2）非周期性命令，它由操作者按動(dòng)相應(yīng)命令按鈕引起，非周期性發(fā)送。所有命令均采用ASCII碼方式傳送，為了防止通訊錯(cuò)誤，各子機(jī)正確收到上位機(jī)發(fā)來的命令后返回相應(yīng)的確認(rèn)字符。
在VB6.0中使用了MSCOMM控件，用來實(shí)現(xiàn)串行通信。MSComm控件有很多屬性，其中最基本的有以下幾個(gè)：
Commport屬性設(shè)置并返回通信端口號(hào)，用于指定使用PC機(jī)的哪一個(gè)串行端口。
Setting屬性以字符串的形式設(shè)置并返回波特率、奇偶校驗(yàn)、數(shù)據(jù)位和停止位。
Portopen屬性設(shè)置并返回通信端口的狀態(tài)，用于打開或關(guān)閉端口。
Output屬性用于發(fā)送數(shù)據(jù)，可以是文本數(shù)據(jù)或二進(jìn)制數(shù)據(jù)。
Input屬性從接收緩沖區(qū)返回和刪除字符，用于接收數(shù)據(jù)。
本系統(tǒng)VB程序初始化上位機(jī)通信程序如下：
mPort=2；選串行端口2
MSComm1.Settings=“57600，n，8，1”''''設(shè)置通信參數(shù)
MSComm1.OutBufferSize=512''''設(shè)置發(fā)送緩沖區(qū)大小
MSComm1.OutBufferCount=0''''清除輸出緩沖區(qū)
Mscomm1.Inputlen=0''''讀入接收緩沖區(qū)全部字符
MSComm1.PortOpen=True''''打開串行端口
由于數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)接收，所以數(shù)據(jù)的處理也是動(dòng)態(tài)進(jìn)行,程序中使用了一個(gè)Timer控件，其命令發(fā)出與數(shù)據(jù)的接收均在Timer控件的定時(shí)期間進(jìn)行，在Timer控件的定時(shí)期間依次調(diào)用模擬量和狀態(tài)量返回子過程，同時(shí)監(jiān)視是否有命令按鈕按下，當(dāng)按下某操作命令按鈕時(shí)調(diào)用命令處理子過程，部分程序如下：
PrivateSubTimer1_Timer()
IFCmdPress=TrueThenCallSendCmd''''當(dāng)按下某操作命令按鈕時(shí)轉(zhuǎn)入命令處理子過程
UpdateAI更新各模擬量數(shù)據(jù)的顯示
UpdateDI更新各狀態(tài)量
EndSub
PrivateSubsendCmd()
UpdateDO(Cmd)''''輸出控制開關(guān)量
………
EndSub
5系統(tǒng)抗干擾問題
監(jiān)控系統(tǒng)在工業(yè)中的應(yīng)用越來越多，由于現(xiàn)場(chǎng)的電氣環(huán)境比較復(fù)雜，容易形成各種干擾源，特別是在大電流、強(qiáng)脈沖實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，因此研究解決系統(tǒng)抗干擾問題對(duì)確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著非常的意義。
該系統(tǒng)中使用RS485總線，RS485總線是采用差分平衡電氣接口，本身具有較強(qiáng)的抗電磁干擾能力，但在實(shí)際當(dāng)中仍然會(huì)現(xiàn)一些問題，為此應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：
（1）與遠(yuǎn)距離上位機(jī)通訊采用光纖傳輸，子機(jī)之間不方便采用用光纖傳輸時(shí)，應(yīng)選擇合理的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
（2）采用雙絞線作為RS485傳輸線時(shí)，雖然對(duì)電磁感應(yīng)噪聲有較強(qiáng)的抑制能力，但對(duì)靜電感應(yīng)引起噪聲的抑制能力較差，因此應(yīng)選用帶屏蔽的雙絞線，同時(shí)雙絞線的屏蔽層要正確接地。
（3）通過在總線兩端加入匹配電阻的方法，解決信號(hào)反射問題
（4）系統(tǒng)的供電方式有兩種：一種是集中供電方式，即電源都引自同一處，另一種是分布式供電，各子設(shè)備在安裝位置附近取電源，從抗干擾效果的角度講，應(yīng)選擇集中供電方式，這樣可基本消除各處參考電位不等的情況。
6結(jié)束語(yǔ)
本文提出的主從分布式多機(jī)通信系統(tǒng)硬件電路簡(jiǎn)單，控制靈活。與其他語(yǔ)言相比，用VB語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)上位機(jī)數(shù)據(jù)傳送的優(yōu)點(diǎn)是可方便地控制通信對(duì)象的選擇，具有較大的靈活性，且編程容易。此外，由于RS485總線的通訊方式仍屬于串行通訊方式，在通訊速度上有些偏低，在操作上表現(xiàn)為數(shù)據(jù)刷新時(shí)間稍微偏長(zhǎng)，當(dāng)系統(tǒng)子設(shè)備較多時(shí)，其控制的實(shí)時(shí)性不很理想，此時(shí)需對(duì)控制系統(tǒng)作進(jìn)一步的改進(jìn)。
7參考文獻(xiàn)
《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》這門課程在不同高校的課程設(shè)置有很大的不同。有的高校側(cè)重于以計(jì)算機(jī)為主線，著重討論直接數(shù)字控制系統(tǒng)、以及現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)等計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。有的高校側(cè)重于硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真，而對(duì)軟件卻是一帶而過。有的高校針對(duì)的是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的數(shù)學(xué)描述及控制算法。應(yīng)該說各個(gè)高校在教材的選取和教學(xué)環(huán)節(jié)的進(jìn)行中都有自己的獨(dú)到之處，但是對(duì)于針對(duì)本校學(xué)生的實(shí)際情況，這些是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在經(jīng)歷了若干個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)和實(shí)踐中，我對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)這門課程的教學(xué)改革的方法和實(shí)踐有自己的一些認(rèn)識(shí)。
2課程教學(xué)改革的方法和實(shí)踐
2.1教學(xué)環(huán)節(jié)突出側(cè)重點(diǎn)
針對(duì)本校學(xué)生的實(shí)際水平，在教學(xué)環(huán)節(jié)中突出側(cè)重點(diǎn)。由于本課程的第一部分主要涉及計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)知識(shí)、數(shù)學(xué)模型及控制原理和分析方法。這一部分內(nèi)容在前期的自動(dòng)控制原理、復(fù)變函數(shù)中都有所講述，那么在本課程的學(xué)習(xí)中主要是針對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)和總結(jié)，而不作為重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行講授。而第二部分中，講述的是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的算法和應(yīng)用以及系統(tǒng)仿真的算法。該部分是眾多學(xué)科實(shí)踐與應(yīng)用的理論支撐，包括了經(jīng)典控制算法如PID控制算法及其改進(jìn)等，復(fù)雜控制算法如最少拍控制及達(dá)林算法等以及數(shù)字濾波等數(shù)據(jù)處理方法，同時(shí)包括了系統(tǒng)仿真算法。這一部分作為重點(diǎn)內(nèi)容講授。而第三部分是控制系統(tǒng)的MATLAB仿真和SIMULINK仿真。該部分需要學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐來完成，實(shí)際應(yīng)用也很廣泛，在講授中同樣以舉例的方式讓學(xué)生能親身體會(huì)到軟件方面的使用。
2.2教學(xué)與教材有機(jī)結(jié)合
針對(duì)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》這門課程的特點(diǎn)，現(xiàn)有的高校教材可謂是形形，各有各的特點(diǎn)，那么如何使學(xué)生更好的學(xué)習(xí)課程內(nèi)容而又不依賴于教材呢？或者說如何使學(xué)生更好的理解教材內(nèi)容而更深入的學(xué)習(xí)課程知識(shí)呢？這就要求將教學(xué)與教材有機(jī)的結(jié)合起來。針對(duì)本校學(xué)生特點(diǎn)，不能拘泥于一本教材來學(xué)習(xí)本課程，因此，在教學(xué)過程中，第一部分內(nèi)容也就是前期的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)學(xué)模型等內(nèi)容，主要針對(duì)學(xué)生現(xiàn)有教材以及自動(dòng)控制原理等教材進(jìn)行講解，第二部分內(nèi)容主要是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的算法和應(yīng)用以及系統(tǒng)仿真的算法。該部分的內(nèi)容想對(duì)比較難，計(jì)算量大，因此既應(yīng)用現(xiàn)有教材，還參考于海生等編著的《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》以及湯楠等編著的《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》等教材，針對(duì)算法的部分，結(jié)合不同教材的例題，使學(xué)生更好的理解算法的來源。第三部分即控制系統(tǒng)的MATLAB仿真和SIMULINK仿真，該部分更多的需要學(xué)生自己動(dòng)手操作，那么在上課的過程中針對(duì)例題給學(xué)生通過多媒體演示的方法，引入知識(shí)點(diǎn)來提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
2.3有效利用實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)
《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》這門課程不但有獨(dú)立的理論和方法，而且有相當(dāng)強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性。因此，要學(xué)好這門課程，必須有效的充分的利用實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。本門課程安排在第六學(xué)期開設(shè)，該課程的實(shí)驗(yàn)的設(shè)置充分結(jié)合課堂內(nèi)容，考慮以實(shí)際應(yīng)用為主，主要安排了數(shù)字濾波器、數(shù)字PID控制算法、最小拍控制、大林控制算法等等。并為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及拓展學(xué)生的知識(shí)面，還安排了選做的步進(jìn)電機(jī)控制、溫度控制系統(tǒng)等現(xiàn)實(shí)中廣泛應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。
2.4重視教學(xué)中的考核方式
考核是評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)、了解教師教學(xué)效果的一個(gè)重要杠桿。而僅僅通過期末考試的方法來對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核的話，有可能使學(xué)生平時(shí)不注重學(xué)習(xí)，期末搞突擊，考后知識(shí)還給老師。我們把考核分為了4種：
①課堂作業(yè)。每次作業(yè)計(jì)10分，按照作業(yè)次數(shù)折合成滿分10分的平時(shí)成績(jī)。
②課堂表現(xiàn)。針對(duì)學(xué)生的課堂狀態(tài)以及回答問題的正確率和積極性，計(jì)10分平時(shí)成績(jī)。
③實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。針對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生的預(yù)習(xí)情況、實(shí)驗(yàn)過程中的參與情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度來評(píng)價(jià)，滿分計(jì)10分。
④期末考試。期末考試成績(jī)折合成70%，再加上以上3項(xiàng)的成績(jī)即為學(xué)生的總體考核成績(jī)。這樣分配更加合理，也充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。
3結(jié)語(yǔ)
1.1計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的定義計(jì)算機(jī)通信技術(shù)是將現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，來實(shí)現(xiàn)信息資源在計(jì)算機(jī)同終端設(shè)備間或者計(jì)算機(jī)同計(jì)算機(jī)間以數(shù)據(jù)形式進(jìn)行傳遞的一種現(xiàn)代化通信手段。隨著科技的飛速發(fā)展，社會(huì)的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)通信技術(shù)在人們的學(xué)習(xí)、工作與社會(huì)生活中應(yīng)用得越發(fā)廣泛，如今正以其對(duì)龐雜信息處理、傳遞和利用的便捷與高效受到更多人的青睞，在辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、軍隊(duì)指揮自動(dòng)化系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。
1.2計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的原理計(jì)算機(jī)通信技術(shù)應(yīng)用的基本原理是通過使用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言二進(jìn)制數(shù)中的0和1來表示高壓電平的轉(zhuǎn)換方式，把電信號(hào)初步轉(zhuǎn)換成邏輯信號(hào)，再把所有的信息用具差異性的二進(jìn)制序列予以表示，即用二進(jìn)制數(shù)中0和1的比特流電壓來表示信息數(shù)據(jù)，產(chǎn)生的脈沖電流通過通訊設(shè)備來完成數(shù)據(jù)的傳輸，達(dá)到通信功能。
2計(jì)算機(jī)通信中的傳輸控制技術(shù)研究
2.1數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)MAC（介質(zhì)訪問控制子層協(xié)議）處于OSI七層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層下半部分，主要負(fù)責(zé)連接與控制物理層中的物理介質(zhì)。進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，該協(xié)議可預(yù)判發(fā)送數(shù)據(jù)可能性，若能發(fā)送則在數(shù)據(jù)上附加部分控制信息，最終將數(shù)據(jù)和控制信息按照規(guī)定方式發(fā)送至物理層；進(jìn)行數(shù)據(jù)接收時(shí)，協(xié)議在判斷輸入信息內(nèi)容未發(fā)生傳輸錯(cuò)誤的前提下，將原先附加的控制信息去掉，將數(shù)據(jù)發(fā)送至LLC層。MAC在傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)與當(dāng)前無線局域網(wǎng)中均得到廣泛應(yīng)用，MAC層中，數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)分為包含總線爭(zhēng)用技術(shù)與令牌控制技術(shù)的主導(dǎo)技術(shù)和其他輔助技術(shù)，輔助技術(shù)須得配合主導(dǎo)技術(shù)一同使用。以下主要針對(duì)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的代表性主導(dǎo)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。（1）CSMA技術(shù)。作為一種總線爭(zhēng)用技術(shù)，CSMA（載波偵聽多路訪問）利用分散式的控制方法來使附接總線附近的各節(jié)點(diǎn)以競(jìng)爭(zhēng)方式來獲取總線使用權(quán)，任意節(jié)點(diǎn)無特定發(fā)送時(shí)間，節(jié)點(diǎn)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)具隨機(jī)性，通過偵聽檢測(cè)媒體空閑狀態(tài)來決定是否發(fā)送數(shù)據(jù)，若總線處于忙碌狀態(tài)則需延遲發(fā)送時(shí)間。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)易實(shí)現(xiàn)、響應(yīng)較及時(shí)，缺點(diǎn)在于數(shù)據(jù)發(fā)送效率不穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載一旦增大，發(fā)送時(shí)間就會(huì)增長(zhǎng)。（2）集中式輪詢技術(shù)。輪詢技術(shù)是實(shí)現(xiàn)集中式數(shù)據(jù)控制的主要方法，分為傳遞輪詢與輪叫輪詢，前者主機(jī)通過向某子站發(fā)送輪詢信息來檢測(cè)該子站是否無數(shù)據(jù)傳輸或完成數(shù)據(jù)傳輸，再向其臨站發(fā)送輪詢，以此方式依次處理所有站點(diǎn)，控制最終回到主機(jī)；后者主機(jī)則是按照順序逐個(gè)詢問各子站是否存在數(shù)據(jù)。（3）分散式令牌技術(shù)。實(shí)現(xiàn)分散式控制的方法主要是令牌技術(shù)，作為最典型的令牌技術(shù)，令牌環(huán)網(wǎng)的基本原理是網(wǎng)上各主機(jī)地位平等，只有獲得令牌的主機(jī)才能發(fā)送數(shù)據(jù)。
2.2差錯(cuò)控制技術(shù)（1）ARQ方式。數(shù)據(jù)接收端一旦檢測(cè)出差錯(cuò)，就會(huì)設(shè)法通知發(fā)送端對(duì)碼字進(jìn)行重發(fā)，直至接收到正確的碼字為止。ARQ方式中使用檢錯(cuò)碼，只可檢測(cè)出數(shù)據(jù)在傳輸過程中發(fā)生的差錯(cuò)，依靠雙向通道把差錯(cuò)信息反饋給發(fā)送端，并且要求發(fā)送端設(shè)有數(shù)據(jù)緩沖區(qū)來儲(chǔ)存已發(fā)送數(shù)據(jù)，以便對(duì)出錯(cuò)數(shù)據(jù)進(jìn)行重發(fā)。（2）FEC方式。與ARQ方式相比，F(xiàn)EC方式中數(shù)據(jù)接收端不但可以檢測(cè)出差錯(cuò)，還能對(duì)二進(jìn)制碼元中發(fā)生錯(cuò)誤的位置進(jìn)行判斷，從而對(duì)差錯(cuò)加以自動(dòng)、及時(shí)的糾正。該方式中使用的是糾錯(cuò)碼，無需反向通道來傳輸請(qǐng)示重發(fā)的信息，發(fā)送端也無需設(shè)置數(shù)據(jù)緩沖區(qū)來儲(chǔ)存原始數(shù)據(jù)，但與ARQ相比，其編碼效率較低，且糾錯(cuò)設(shè)備較為復(fù)雜?；旌霞m錯(cuò)是將以上兩種糾錯(cuò)方式進(jìn)行綜合，傳輸設(shè)備較為復(fù)雜，不作重點(diǎn)說明。
3計(jì)算機(jī)通信中的數(shù)據(jù)傳輸控制技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)
3.1傳輸控制軟件的功能模塊松散耦合設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)傳輸控制服務(wù)功能模塊主要包括信道檢測(cè)與優(yōu)選、協(xié)議封裝與解析、信息與安全處理等，各模塊之間的選擇和配置可根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸具體需求來定。功能模塊松散耦合設(shè)計(jì)突破了以往設(shè)計(jì)中存在的功能模塊間相互依賴、邊界不清的緊密耦合限制，增加了各功能模塊的獨(dú)立性、可調(diào)性，并給予了系統(tǒng)集成人員安裝功能構(gòu)建的可選擇性，使功能模塊更符合信息傳遞要求，維護(hù)人員也能準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)問題所在，對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸控制服務(wù)進(jìn)行有針對(duì)性的修復(fù)和優(yōu)化。
3.2傳輸控制軟件的信息傳輸?shù)目缙脚_(tái)設(shè)計(jì)跨平臺(tái)設(shè)計(jì)能使程序語(yǔ)言、硬件和軟件設(shè)備在不同硬件架構(gòu)的計(jì)算機(jī)上或不同的作業(yè)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)無障礙運(yùn)作。信息傳輸?shù)目缙脚_(tái)設(shè)計(jì)主要包括信息跨平臺(tái)傳輸與軟件跨平臺(tái)移植，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸控制軟件來封裝不同平臺(tái)下的驅(qū)動(dòng)機(jī)制與通信接口，進(jìn)而形成統(tǒng)一的接口，以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行Ч芾怼?/p>
3.3多協(xié)議透明封裝和解析采用多個(gè)相對(duì)立協(xié)議封裝和解析模塊能實(shí)現(xiàn)協(xié)議封裝和解析功能與業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件的有效分離，以多協(xié)議封裝和解析來使業(yè)務(wù)軟件應(yīng)用更為透明，核心處理技術(shù)更為簡(jiǎn)明。這種多協(xié)議透明封裝和解析的實(shí)現(xiàn)要以上層信息安全處理軟件為基礎(chǔ)，在交換服務(wù)中完成相應(yīng)格式轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)傳輸協(xié)議在傳輸服務(wù)層中的封裝和解析。
3.4可靠與實(shí)時(shí)傳輸相結(jié)合不同類型信息在傳輸要求的側(cè)重上存在差異，指令類信息傳輸要求可靠性，態(tài)勢(shì)感知類信息傳輸注重實(shí)時(shí)性，無線信息傳輸信道的特殊性對(duì)數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量有較大影響，為保證傳輸?shù)目煽啃院蛯?shí)時(shí)性，可在無線信道上采用三級(jí)緩沖機(jī)制，使信息數(shù)據(jù)依次經(jīng)過發(fā)送緩沖區(qū)、等待區(qū)與回執(zhí)等待區(qū)，增加人工確認(rèn)。
4結(jié)語(yǔ)
主要是用作配電網(wǎng)的改造，其廣闊的覆蓋范圍和迅速的傳播速度使配電效率得到大幅度提升。計(jì)算機(jī)技術(shù)在發(fā)電、配電、變電、輸電等環(huán)節(jié)起到十分重要的作用，形成了主站、子站、光纖終端組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這種合理化的格局，能夠有效提升傳輸速度。（3）變電系統(tǒng)能使高負(fù)荷供電站運(yùn)行更加穩(wěn)定，自動(dòng)化技術(shù)主要通過現(xiàn)代通信技術(shù)、信號(hào)處理和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)功能的優(yōu)化和重組，有效控制電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
2計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用分析
計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用主要是通過遙測(cè)、遙信、遙控以及遙調(diào)等功能實(shí)現(xiàn)的，計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)是電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)中的核心技術(shù)，其在電力系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)揮著重要的作用，尤其是在電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集、通信傳輸以及信道編譯碼等環(huán)節(jié)中占據(jù)著重要的地位。其中，計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的工作原理如圖1所示。2．1遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集技術(shù)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要有A／D技術(shù)和變送器技術(shù)等，其處理的信號(hào)多數(shù)為0～5V的TTL電平信號(hào)，而在電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)中，多數(shù)采用大功率參數(shù)，為了實(shí)現(xiàn)采用遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)處理電力系統(tǒng)中的信號(hào)，只有通過變送器將大功率參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)門TL電平信號(hào)，從而達(dá)到遙信信息的編碼和遙測(cè)信息的采集任務(wù)。其中在電力系統(tǒng)中，其遙信信息需要經(jīng)過采集遙信對(duì)象的狀態(tài)，將采集到的描述遙信對(duì)象狀態(tài)的二進(jìn)制位編進(jìn)具體的遙信碼中這2個(gè)途徑進(jìn)行傳送，然后再通過數(shù)字多路開關(guān)將電力系統(tǒng)各路的遙信狀態(tài)輸出到接口電路中，最后通過接口電路將遙信信息送入到CPU系統(tǒng)中進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)遙信信息編碼。2．2信道編譯碼技術(shù)分析在計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)中的信道編譯碼技術(shù)主要有編碼、譯碼以及信息傳輸協(xié)議（規(guī)約）等。在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中，想要實(shí)現(xiàn)采用遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行信息采集，則必須通過通信信道傳輸?shù)秸{(diào)控中心才能使用。因此在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中，為了進(jìn)一步保證傳送的信息具有非常好的抗干擾能力，必須要對(duì)信息進(jìn)行信道編譯碼，其中數(shù)字傳輸系統(tǒng)模型如圖2所示。在上述電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，通過采用遠(yuǎn)動(dòng)控制進(jìn)行數(shù)字傳輸中，其干擾是不可避免的，而通過信道編譯碼能夠有效克服通道中的干擾，其中，信道編譯碼的方法主要采用線性分組碼中的循環(huán)碼進(jìn)行編譯碼。2．3循環(huán)式數(shù)據(jù)傳送規(guī)約遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在變電站、電廠以及調(diào)度中心的數(shù)據(jù)通信應(yīng)用中，首先需要在信道編譯碼前，預(yù)先設(shè)定通信方式和數(shù)據(jù)格式，也就是通信信息傳輸協(xié)議（規(guī)約），以保證電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信的可行性。另外，在電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)中，其數(shù)據(jù)傳輸主要是以幀結(jié)構(gòu)的形式進(jìn)行傳輸?shù)?，其中重要的遙測(cè)信息主要安排在A幀，次要遙測(cè)信息安排在B幀，一般遙測(cè)信息安排在C幀。通過采用幀格式進(jìn)行包裝后，電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)就能夠有效按照規(guī)約進(jìn)行傳送，從而實(shí)現(xiàn)信道全部編譯工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的全方位監(jiān)控。
3電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及建議
對(duì)于電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展方向，應(yīng)從以下幾點(diǎn)出發(fā)：（1）兼顧提高經(jīng)濟(jì)效益和改善自動(dòng)化服務(wù)水平，我們追求的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)向著更優(yōu)化、更具實(shí)效性、更加智能化、區(qū)域覆蓋更廣的方向前進(jìn)。（2）加強(qiáng)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備穩(wěn)定性，有效保障其安全運(yùn)行，盡量減少大面積停電，建立一系列行之有效的處理機(jī)制，將停電損失降到最低。（3）開拓電力系統(tǒng)自動(dòng)化的數(shù)字化之路，使數(shù)據(jù)更加全面，數(shù)字更加精準(zhǔn)，力求節(jié)省更多時(shí)間和人力。（4）隨著科技的不斷進(jìn)步，各種先進(jìn)設(shè)備相繼出現(xiàn)，對(duì)電力企業(yè)的工作人員提出了更高的要求，加強(qiáng)電力企業(yè)人員的技能培訓(xùn)和技術(shù)隊(duì)伍建設(shè)，注重對(duì)新技術(shù)高素質(zhì)人才的引進(jìn)和吸收，培養(yǎng)全面發(fā)展的技術(shù)人才，鼓勵(lì)員工以先進(jìn)的理論知識(shí)和豐富的實(shí)踐武裝自身，投入更多精力到電力自動(dòng)化的發(fā)展中去，推進(jìn)電力自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程。（5）在全球能源危機(jī)的嚴(yán)峻形勢(shì)下，正是挑戰(zhàn)電氣自動(dòng)化進(jìn)程的關(guān)鍵時(shí)期，要以可持續(xù)的發(fā)展觀，改善傳統(tǒng)的管理模式，從整體化逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际?、集約化的運(yùn)營(yíng)模式，實(shí)現(xiàn)能源利用的最大化、功耗的最小化、資金節(jié)約化。
4結(jié)語(yǔ)
論文關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 實(shí)踐教學(xué) 課程建設(shè) 教學(xué)研究
論文摘要：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程是電氣信息類工科專業(yè)的主干專業(yè)課之一，對(duì)其課程教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行探索是十分必要。針對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程的特點(diǎn)，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)及其他實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行了探討，采用靈活多樣方式進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力，為深化教學(xué)改革進(jìn)行了有益的嘗試，獲得良好的教學(xué)效果。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的諸多領(lǐng)域中，人們廣泛地使用計(jì)算機(jī)作為控制器來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制理論后發(fā)展起來的理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的一門交叉學(xué)科，它是高等學(xué)校中自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化等專業(yè)的一門重要的專業(yè)主干課程。學(xué)習(xí)本課程應(yīng)從工程技術(shù)角度出發(fā)，要注重理論與應(yīng)用結(jié)合、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)結(jié)合，注重系統(tǒng)性和實(shí)用性，要求學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)掌握如何利用計(jì)算機(jī)控制生產(chǎn)過程的基本原理，并基本掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法及計(jì)算機(jī)在工業(yè)過程控制應(yīng)用中的各種技術(shù)。本課程的特點(diǎn)是理論和實(shí)踐是密切聯(lián)系的，由于本課程的這種特點(diǎn)，使得學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)階段很難領(lǐng)悟計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的精髓，并將其應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)過程。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的應(yīng)用性學(xué)科，本課程實(shí)踐教學(xué)是幫助學(xué)生學(xué)好這門課程的一項(xiàng)重要手段。
1目前課程教學(xué)中普遍存在的問題
學(xué)生在完成計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程學(xué)習(xí)之后，一般應(yīng)掌握本課程介紹的基本原理，完成簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、編程和調(diào)試工作。但是，大部分學(xué)生在學(xué)完該課程后，仍無法完成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作，主要存在以下幾個(gè)方面問題：
(1)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是一門多學(xué)科、多課程相關(guān)、實(shí)踐性強(qiáng)的課程。目前的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)教材，在內(nèi)容設(shè)置上或是偏重于理論分析或是以單片機(jī)和其他接口芯片為基礎(chǔ)，討論系統(tǒng)的構(gòu)成和相應(yīng)的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)開發(fā)的一般步驟，按這類教材組織教學(xué)，學(xué)生難以在規(guī)定的課時(shí)內(nèi)全面掌握該課程的主要內(nèi)容，從而制約了學(xué)生應(yīng)用課程知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
(2)學(xué)生缺乏面向工程實(shí)踐的機(jī)會(huì)，學(xué)生能學(xué)好課程的書本內(nèi)容，通過課程理論考核沒有問題。但是一旦遇到實(shí)際問題，他們往往不能從問題本身出發(fā)，而從書本出發(fā)，導(dǎo)致難以綜合運(yùn)用解決實(shí)際問題。
(3)理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等實(shí)踐環(huán)節(jié)不能有機(jī)結(jié)合。有的高校實(shí)驗(yàn)條件差，實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要以驗(yàn)證性、演示性實(shí)驗(yàn)為主，缺乏綜合性操作訓(xùn)練項(xiàng)目，實(shí)踐學(xué)時(shí)少等極大限制學(xué)生實(shí)踐能力的提高。課堂理論教學(xué)過程枯燥，學(xué)習(xí)效果差。
2實(shí)踐教學(xué)的探索
目前社會(huì)對(duì)高等學(xué)校工科專業(yè)畢業(yè)生的知識(shí)能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)，尤其是實(shí)踐動(dòng)手能力、工程意識(shí)與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)方面提出了新的要求，原有的實(shí)踐教學(xué)模式已不能培養(yǎng)符合現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)需求的生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用型人才，很多高校傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)都是附屬于理論課而設(shè)置的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)。近年來高校擴(kuò)招后高等教育向大眾化發(fā)展，學(xué)生面臨著較大的就業(yè)壓力，直接反映在畢業(yè)生就業(yè)方面，要擺脫所面臨的困境，就必須培養(yǎng)社會(huì)所需要的實(shí)踐能力強(qiáng)、真正具有工程意識(shí)和一定創(chuàng)造性的應(yīng)用型人才。
加強(qiáng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)的探索很有必要。下面從實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)和其他的實(shí)訓(xùn)輔助教學(xué)環(huán)節(jié)出發(fā)，探討如何提高課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神。
2.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索
實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際、動(dòng)手能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)研究方法的重要手段，因此多數(shù)學(xué)校選擇了最基礎(chǔ)的且有較高實(shí)用價(jià)值的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。然而一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容又多是驗(yàn)證性的，專業(yè)所需的實(shí)踐能力、工程意識(shí)與創(chuàng)新精神得不到系統(tǒng)的培養(yǎng)與訓(xùn)練。我們目前的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是已經(jīng)使用多年的西安唐都公司的TD-ACC計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，缺點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有限。我們計(jì)劃在原來實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一些新的實(shí)驗(yàn)方案，花費(fèi)較少的經(jīng)費(fèi)，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。根據(jù)我們的調(diào)研，可以利用Matlab軟件，設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)方案，如數(shù)字PID控制器、最小拍計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，這些理論性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)用Matlab軟件來作為原實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，這些補(bǔ)充部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前通過個(gè)人電腦可以自己做些準(zhǔn)備，增強(qiáng)學(xué)生的主動(dòng)性，對(duì)于學(xué)生深入理解該實(shí)驗(yàn)有很大幫助。
另一方面，我們利用Proteus軟件，設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)輸入輸出通道實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生有更多的自主性，解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備接線固定呆板的缺陷，使得學(xué)生在選擇ADC和DAC這些典型器件時(shí)有了更多的余地，對(duì)端口譯碼電路的設(shè)計(jì)理解更加透徹。這樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，可以減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增大設(shè)計(jì)性、研究性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生根據(jù)提出的功能要求和性能指標(biāo)，由學(xué)生自己完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)等工作。學(xué)生自主性得到充分的發(fā)揮，由學(xué)生以自由靈活的方式來完成實(shí)驗(yàn)，以激發(fā)其積極性，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣，提高了實(shí)驗(yàn)的效果。
2.2 課程設(shè)計(jì)教學(xué)之探索
計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的課程設(shè)計(jì)是本課程教學(xué)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，是完成教學(xué)計(jì)劃達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)，是教學(xué)計(jì)劃中綜合性較強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，它對(duì)幫助學(xué)生全面深入地掌握課程教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力、提高學(xué)生全面素質(zhì)具有很重要的意義。本課程設(shè)計(jì)的目的是通過解決某個(gè)實(shí)際問題，鞏固和加深計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程中所學(xué)的理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，基本掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法，提高計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析能力，為以后從事生產(chǎn)和科研工作打下一定的基礎(chǔ)。
目前多數(shù)學(xué)校在課程設(shè)計(jì)時(shí)采用的方法是在計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，完成一些綜合性較強(qiáng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)題目，比如在TD-ACC計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上可以完成基于8088微處理器的直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)、溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)等設(shè)計(jì)課題。缺點(diǎn)是系統(tǒng)的框架固定，可選范圍有限。
針對(duì)課程設(shè)計(jì)，我們擬以單片機(jī)為控制器完成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，融合Matlab和Protues等軟件。利用Matlab在建立控制系統(tǒng)模型的優(yōu)勢(shì)，以Matlab軟件作為課程設(shè)計(jì)的理論仿真平臺(tái)，加深學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)控制理論的理解和應(yīng)用。另一方面，在Proteus平臺(tái)和Keil軟件的支持下，學(xué)生可以完成系統(tǒng)從芯片選擇、電路設(shè)計(jì)、程序編寫、調(diào)試、仿真運(yùn)行的整個(gè)過程，可以鍛煉學(xué)生解決問題的能力。因此我們?cè)O(shè)計(jì)了基于Protues的單片機(jī)步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、倉(cāng)庫(kù)溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等課程設(shè)計(jì)課題，作為對(duì)原有課題的補(bǔ)充，解決了原有實(shí)物設(shè)計(jì)系統(tǒng)的不足，拓寬了課程設(shè)計(jì)范圍。 2.3 重視輔助實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的探索
高等工科學(xué)校是培養(yǎng)社會(huì)所需要的有一定理論知識(shí)、實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)、具有工程意識(shí)和一定創(chuàng)造性的高等技術(shù)應(yīng)用型人才，因此，要完成這一培養(yǎng)目標(biāo)，我們就必須重視實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。我們學(xué)院不斷加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)與管理改革，創(chuàng)立了創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)基地，以綜合、設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)為主，實(shí)訓(xùn)形式豐富多樣，有綜合性設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、實(shí)物制作與競(jìng)賽，并不斷加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)基地和課程教學(xué)的聯(lián)系，目前實(shí)訓(xùn)基地已經(jīng)有專人管理，走上了規(guī)范化的教學(xué)管理軌道。
為配合本課程，我們學(xué)院組織一些動(dòng)手能力強(qiáng)、有興趣的同學(xué)成立實(shí)訓(xùn)小組，利用課余時(shí)間進(jìn)行培訓(xùn)，指導(dǎo)教師只給出訓(xùn)練項(xiàng)目的基本要求、所要實(shí)現(xiàn)的功能和性能指標(biāo)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元件選用、PCB板制作、焊接工藝和電路調(diào)試等環(huán)節(jié)，均由學(xué)生獨(dú)立完成，以加強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí)與實(shí)際應(yīng)用能力，并要求學(xué)生對(duì)一些課題的設(shè)計(jì)制作具有創(chuàng)新性。學(xué)生還通過到產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的企業(yè)實(shí)習(xí)、參與教師所承擔(dān)的工程課題工作等，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力，如完成智能溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、循環(huán)溫度檢測(cè)儀等項(xiàng)目。盡管這種形式靈活的環(huán)節(jié)目前面向的學(xué)生人數(shù)不是很多，但是結(jié)出了甜美的果實(shí)。經(jīng)實(shí)訓(xùn)基地訓(xùn)練的一批學(xué)生獲得了優(yōu)良成績(jī)，我院學(xué)生于近幾年連續(xù)在全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)等競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)。
3結(jié)束語(yǔ)
通過對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程教學(xué)過程中存在的問題進(jìn)行探討，我們認(rèn)識(shí)到實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在本課程教學(xué)中的重要作用，在具體實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)教學(xué)和其他輔助實(shí)訓(xùn)教學(xué)等方面做了一些探討，在教學(xué)實(shí)踐過程中積累了一些經(jīng)驗(yàn)，取得了較好的教學(xué)效果。重視計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程實(shí)踐改革，可以提高課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立動(dòng)手能力和分析解決問題的能力，是一個(gè)值得我們不斷研究的課題。我們?cè)趯?shí)際教學(xué)中尚存在一些問題和不足，希望在今后的教學(xué)研究和教學(xué)實(shí)踐中，可以進(jìn)一步探索出更好的方法，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
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n程簡(jiǎn)介與定位
教學(xué)目標(biāo) 《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》教學(xué)目的是使學(xué)生從系統(tǒng)集成的角度掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本原理與設(shè)計(jì)方法，不但能夠分析與應(yīng)用、設(shè)計(jì)并實(shí)施滿足實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)需要的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，而且能夠不斷地根據(jù)已有的基礎(chǔ)知識(shí)，迅速進(jìn)行知識(shí)更新。
在專業(yè)課程體系中的定位 在浙江大學(xué)城市學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)必修課中，《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》是講述控制手段的一門必修課程，是自動(dòng)化閉環(huán)控制系統(tǒng)的重要組成部分。
在專業(yè)能力培養(yǎng)中的定位 控制精度要求比較高的實(shí)際控制系統(tǒng)大多為閉環(huán)控制系統(tǒng)，在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)將作為一個(gè)重要的控制手段而存在，所以經(jīng)典PID為代表的控制算法將成為《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》這門課程的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，本課程將搭建以溫度、電機(jī)和液位為主要控制對(duì)象的閉環(huán)控制系統(tǒng)，并完成對(duì)位置型PID、增量型PID、積分分離式PID、模糊控制等先進(jìn)控制算法的學(xué)習(xí)。
與核心課程群中其他課程在知識(shí)體系與能力培養(yǎng)上的整體設(shè)計(jì) 隨著現(xiàn)代化工業(yè)復(fù)雜性與集成化程度的增加，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。因?yàn)椤队?jì)算機(jī)控制技術(shù)》教學(xué)目的是使學(xué)生能夠分析與應(yīng)用、設(shè)計(jì)并實(shí)施滿足實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)需要的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，所以在教學(xué)內(nèi)容方面主要講述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)相關(guān)的硬件、軟件、控制策略、數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等方面的理論知識(shí)與技術(shù)。包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本概念與基礎(chǔ)理論，控制系統(tǒng)的接口技術(shù)、數(shù)字通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中常用的控制策略，不同規(guī)模的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)范例，以及流程工業(yè)的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。
能力培養(yǎng)要求 借助本門課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生了解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成、分類、硬件及軟件構(gòu)成、控制算法等相關(guān)知識(shí)，使學(xué)生從系統(tǒng)集成的角度掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本原理與設(shè)計(jì)方法，不但能夠分析與應(yīng)用、設(shè)計(jì)并實(shí)施滿足實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)需要的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，而且能夠不斷地根據(jù)已有的基礎(chǔ)知識(shí)，迅速進(jìn)行知識(shí)更新。
實(shí)踐教學(xué)要求 實(shí)踐教學(xué)方面采取實(shí)驗(yàn)課與課外課程設(shè)計(jì)相結(jié)合的形式，實(shí)驗(yàn)課上主要學(xué)習(xí)組態(tài)監(jiān)控軟件在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，并以液位為控制對(duì)象，搭建以計(jì)算機(jī)為控制核心的閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過特性調(diào)試，了解計(jì)算機(jī)控制算法在實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用。課外則要求同學(xué)們完成以電機(jī)為控制對(duì)象的閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)報(bào)告，深化學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的理解和掌握，完成理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)換。
作業(yè)及考核要求 《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》作業(yè)基本都要求網(wǎng)上提交，每個(gè)章節(jié)結(jié)束，都會(huì)按照講授內(nèi)容布置相應(yīng)網(wǎng)上作業(yè)，要求學(xué)生按照規(guī)定時(shí)間完成。同時(shí)為了鞏固學(xué)習(xí)效果，還會(huì)配備相應(yīng)章節(jié)的網(wǎng)上在線測(cè)試題目。最后同學(xué)們要完成以電機(jī)為控制對(duì)象的閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)報(bào)告。期末成績(jī)的構(gòu)成為到課率及課堂表現(xiàn)10%，平時(shí)作業(yè)和小測(cè)試10%，期中考試15%，設(shè)計(jì)報(bào)告15%，期末考試50%。
教學(xué)實(shí)施方案設(shè)計(jì)
教學(xué)內(nèi)容組織 針對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)綜合知識(shí)比較多、專業(yè)性較強(qiáng)、不易理解的特點(diǎn)，具體從以下幾個(gè)方面組織教學(xué)內(nèi)容：
第一，準(zhǔn)確把握課程的性質(zhì)與作用。計(jì)算機(jī)作為閉環(huán)控制系統(tǒng)的一個(gè)重要控制手段，經(jīng)典PID等算法講解將成為《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》這門課程的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，同時(shí)在搭建以溫度、電機(jī)和液位為主要控制對(duì)象的閉環(huán)控制系統(tǒng)時(shí)，了解信號(hào)檢測(cè)、信號(hào)傳輸、信號(hào)處理、信號(hào)顯示等相關(guān)知識(shí)。
第二，突出學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。在課程知識(shí)的講授過程中，注意教育和啟發(fā)學(xué)生用哲學(xué)的思想、辯證的觀點(diǎn)來分析和思考問題，如主要矛盾與次要矛盾的轉(zhuǎn)化、事物都是一分為二的道理等，健全學(xué)生的心智，提高學(xué)生綜合素質(zhì)。
第三，通過課程教學(xué)，教給學(xué)生現(xiàn)代科學(xué)研究的方法。以實(shí)際控制系統(tǒng)為主線，將設(shè)計(jì)方法、分析方法、算法編寫等過程梳理清晰，將講述內(nèi)容集中在目前的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的使用技術(shù)上。
教學(xué)策略 ①結(jié)合課程知識(shí)和社會(huì)調(diào)研以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力；②理清思路，從簡(jiǎn)到繁，強(qiáng)化計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的理解和應(yīng)用；③觀看模型理解抽象閉環(huán)控制系統(tǒng)概念，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握；④引導(dǎo)學(xué)生參與課堂教學(xué)，分組討論促進(jìn)學(xué)習(xí)主動(dòng)性和能力齊頭并進(jìn)；⑤設(shè)計(jì)貫穿理論教學(xué)周期，通過實(shí)踐加深學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的理解和掌握；⑥加強(qiáng)課外輔導(dǎo)鞏固學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的掌握；⑦結(jié)合現(xiàn)代教學(xué)手段開展輔導(dǎo)。
結(jié)束語(yǔ)
《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程的改革在實(shí)施過程中，通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件和軟件技術(shù)等工作原理的講解，將模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電路原理、自動(dòng)控制理論等相關(guān)課程的知識(shí)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接，學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)有了更加系統(tǒng)化和模塊化理解，有利于專業(yè)整體知識(shí)的消化和掌握。
