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計算機控制技術(shù)發(fā)展初期,是以集中控制的工作方式進行計算機系統(tǒng)控制的。集中控制系統(tǒng)會建立統(tǒng)一的控制中心,由控制中心負責信息的收集、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發(fā)現(xiàn),有助于企業(yè)及時制定科學合理的解決方案,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,主要包括信號采集、信號運算、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)控制計算機)控制完成的。IPC會收集溫度、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。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使整個系統(tǒng)的運行都會受到某種程度的影響。而且,隨著控制系統(tǒng)的日益復雜化,一臺計算機已經(jīng)無法負責控制多種信號的處理工作。為解決以上缺陷問題,以集散控制工作方式為主的計算機控制技術(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與下位機,集散控制系統(tǒng)將通信作為系統(tǒng)的核心。整個系統(tǒng)的集中監(jiān)視工作主要由上位機負責,而下位機則負責控制分布在各現(xiàn)場的用于分布控制的個體,集散控制系統(tǒng)的上、下位機通過通訊互聯(lián)網(wǎng)進行信息傳遞,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。但許多廠家為實現(xiàn)經(jīng)營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)過程中必須采用標準化、網(wǎng)絡化的網(wǎng)絡協(xié)議,工業(yè)現(xiàn)場中線技術(shù)隨之發(fā)展起來。由該技術(shù)構(gòu)建的工業(yè)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)可以確保工業(yè)現(xiàn)場中智能化儀器、控制器、執(zhí)行機構(gòu)設備之間保持信息通暢。整個控制系統(tǒng)按照總線方式有條不紊的運行著。工業(yè)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)采用的是開放式的現(xiàn)場總線協(xié)議,以該協(xié)議方式進行現(xiàn)場所有支線工作的協(xié)調(diào)工作,不僅可以降低投資成本、維護資金,該系統(tǒng)還具有操作簡單、經(jīng)濟實用、工作效率高的顯著優(yōu)勢,用戶的功能需求也可以得到更好地滿足。工業(yè)現(xiàn)場總線控制系統(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)場作為中線,通過收集中線中的信號或信息,并根據(jù)所收集的信息對其進行有效控制,將分散控制管理與集中控制管理進行了有效結(jié)合,將系統(tǒng)危險分散開來,實現(xiàn)控制分離。
3現(xiàn)場控制到企業(yè)自動化控制發(fā)展分析
以太網(wǎng)工業(yè)協(xié)議作為一種開放式的網(wǎng)絡協(xié)議,實現(xiàn)了全方位的自動化控制。在計算機控制技術(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)的自動化控制中存在著一個問題就是不穩(wěn)定的網(wǎng)絡信號,無法確保系統(tǒng)時刻保持在穩(wěn)定的工作信號下。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,最終實現(xiàn)信息的自動化控制,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)研究領域廣泛使用,通常使用數(shù)量較多,分布較廣,同時周圍電磁干擾較強,控制操作和參數(shù)測量都比較復雜,同時也需要較多的人力來維護。
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,當今世界上基于PC的自動化方案已成為主流,PC在自動化領域的應用正迅速增長,通過將所有的功能集成于這個統(tǒng)一開放的平臺上,通過人機界面可以使復雜的控制和數(shù)據(jù)處理變得更加簡單化。
2控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成
整個系統(tǒng)有多臺Marx需要控制,每臺發(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、接地裝置的通斷控制、觸發(fā)以及開關(guān)上的氣壓檢測等,通過一條總線將將系統(tǒng)中的各個被控量連接在一起,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總線是美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)制定的平衡發(fā)送、平衡接收的標準異步串行總線,具有傳輸距離遠、通訊速率高,抗干擾能力強,軟硬件支持豐富與現(xiàn)場儀表接口簡單,易于實現(xiàn)和擴展等特點,接口總線上可連接32個設備,加中繼器后最多可達255個設備,因此完全滿足該能源控制要求??刂葡到y(tǒng)框圖如下:
圖1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
該系統(tǒng)由一臺主控上位機PC和一系列MARX發(fā)生器充電電源設備構(gòu)成,由于環(huán)境電磁干擾較為嚴重,在選擇通信介質(zhì)時可優(yōu)先采用光纖通信方式,通訊速率57.6kB/s,通訊距離可達1.2km,通過上位機(PC)發(fā)送參數(shù)及控制命令,給電容器充電到事先設定的電壓值(0到100kV之間任意值)。在以上各子設備中,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。通過一臺工控PC機靈活地控制多臺充電電源,以達到控制各MARX發(fā)生器充電的目的。針對這一需要,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)部自帶單片機系統(tǒng)和看門狗定時器,每個電源賦予各自獨立的地址碼用以識別身份,同時它屬于正弦波調(diào)壓,可有效避免采用傳統(tǒng)的采用可控硅調(diào)壓方式時屢次損壞高壓變壓器的情況,使操作者能夠方便靈活地對其進行控制。
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,電壓檢測是通過10000:1的高壓分壓器將分壓后的信號送給程控電源內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換,經(jīng)內(nèi)部單片機處理,并與設定的電壓值進行比較,比較后的結(jié)果用來實現(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的輸出為0伏,開關(guān)量輸出為假(開路)。
②首先上位機發(fā)出各種設置參數(shù)到指定地址程控電源。如,上升時間、上升速度、保持時間、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。
④上位機發(fā)出啟動指令后,指定地址程控電源的輸出開始從0伏慢慢線性上升到設定值,保持到指定的時間后關(guān)斷輸出。當上位機發(fā)出所有電源都啟動指令后,所有程控電源都啟動。
⑤上位機發(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,保持到指定的時間后關(guān)斷輸出,當上位機發(fā)出所有電源都停止指令時,所有程控電源都立即停止。
⑥上位機發(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,當上位機發(fā)出所有程控電源的接地都斷開命令時,所有程控電源的接地電磁鐵都吸合。
⑦上位機發(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,當上位機發(fā)出所有程控電源都接地時,所有程控電源的接地電磁鐵都釋放。
4監(jiān)控軟件設計
軟件采用VisualBasic6.0編程,作出十分直觀的人機界面,采用RS-485通信標準和上述的問答方式進行數(shù)據(jù)通信,通過上位機向串口讀寫數(shù)據(jù),并通過光纖485總線將各種控制信息傳送到現(xiàn)場的每路MARX充電子系統(tǒng),上位機就可以監(jiān)控網(wǎng)絡上任何一臺MARX能源了,予置數(shù)值可以分別顯示在PC機軟件窗口和單片機系統(tǒng)的予置數(shù)字表頭上。同時,現(xiàn)場實測電壓信號也可以實時顯示在PC機的界面上。此設計界面直觀,而且利于對現(xiàn)場信號進行實時監(jiān)測。因此,采用本系統(tǒng),大大提高了現(xiàn)場信號予置精度,對實驗操作人員來說人機界面良好,簡單易懂。
根據(jù)系統(tǒng)功能的要求,上位機需發(fā)送2種類型的命令:(1)同期命令,它由定時器觸發(fā)引起,每隔一個定時周期發(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,它由操作者按動相應命令按鈕引起,非周期性發(fā)送。所有命令均采用ASCII碼方式傳送,為了防止通訊錯誤,各子機正確收到上位機發(fā)來的命令后返回相應的確認字符。
在VB6.0中使用了MSCOMM控件,用來實現(xiàn)串行通信。MSComm控件有很多屬性,其中最基本的有以下幾個:
Commport屬性設置并返回通信端口號,用于指定使用PC機的哪一個串行端口。
Setting屬性以字符串的形式設置并返回波特率、奇偶校驗、數(shù)據(jù)位和停止位。
Portopen屬性設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程序初始化上位機通信程序如下:
mPort=2;選串行端口2
MSComm1.Settings=“57600,n,8,1”''''設置通信參數(shù)
MSComm1.OutBufferSize=512''''設置發(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)是動態(tài)接收,所以數(shù)據(jù)的處理也是動態(tài)進行,程序中使用了一個Timer控件,其命令發(fā)出與數(shù)據(jù)的接收均在Timer控件的定時期間進行,在Timer控件的定時期間依次調(diào)用模擬量和狀態(tài)量返回子過程,同時監(jiān)視是否有命令按鈕按下,當按下某操作命令按鈕時調(diào)用命令處理子過程,部分程序如下:
PrivateSubTimer1_Timer()
IFCmdPress=TrueThenCallSendCmd''''當按下某操作命令按鈕時轉(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)中的應用越來越多,由于現(xiàn)場的電氣環(huán)境比較復雜,容易形成各種干擾源,特別是在大電流、強脈沖實驗環(huán)境中,因此研究解決系統(tǒng)抗干擾問題對確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有著非常的意義。
該系統(tǒng)中使用RS485總線,RS485總線是采用差分平衡電氣接口,本身具有較強的抗電磁干擾能力,但在實際當中仍然會現(xiàn)一些問題,為此應注意以下幾個方面:
(1)與遠距離上位機通訊采用光纖傳輸,子機之間不方便采用用光纖傳輸時,應選擇合理的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。
(2)采用雙絞線作為RS485傳輸線時,雖然對電磁感應噪聲有較強的抑制能力,但對靜電感應引起噪聲的抑制能力較差,因此應選用帶屏蔽的雙絞線,同時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,各子設備在安裝位置附近取電源,從抗干擾效果的角度講,應選擇集中供電方式,這樣可基本消除各處參考電位不等的情況。
6結(jié)束語
本文提出的主從分布式多機通信系統(tǒng)硬件電路簡單,控制靈活。與其他語言相比,用VB語言實現(xiàn)上位機數(shù)據(jù)傳送的優(yōu)點是可方便地控制通信對象的選擇,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)刷新時間稍微偏長,當系統(tǒng)子設備較多時,其控制的實時性不很理想,此時需對控制系統(tǒng)作進一步的改進。
7參考文獻
《計算機控制技術(shù)》這門課程在不同高校的課程設置有很大的不同。有的高校側(cè)重于以計算機為主線,著重討論直接數(shù)字控制系統(tǒng)、以及現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)等計算機控制系統(tǒng)。有的高校側(cè)重于硬件系統(tǒng)的設計和仿真,而對軟件卻是一帶而過。有的高校針對的是計算機控制技術(shù)的數(shù)學描述及控制算法。應該說各個高校在教材的選取和教學環(huán)節(jié)的進行中都有自己的獨到之處,但是對于針對本校學生的實際情況,這些是遠遠不夠的。在經(jīng)歷了若干個環(huán)節(jié)的教學和實踐中,我對計算機控制技術(shù)這門課程的教學改革的方法和實踐有自己的一些認識。
2課程教學改革的方法和實踐
2.1教學環(huán)節(jié)突出側(cè)重點
針對本校學生的實際水平,在教學環(huán)節(jié)中突出側(cè)重點。由于本課程的第一部分主要涉及計算機控制的基礎知識、數(shù)學模型及控制原理和分析方法。這一部分內(nèi)容在前期的自動控制原理、復變函數(shù)中都有所講述,那么在本課程的學習中主要是針對課程內(nèi)容進行復習和總結(jié),而不作為重點內(nèi)容進行講授。而第二部分中,講述的是計算機控制技術(shù)的算法和應用以及系統(tǒng)仿真的算法。該部分是眾多學科實踐與應用的理論支撐,包括了經(jīng)典控制算法如PID控制算法及其改進等,復雜控制算法如最少拍控制及達林算法等以及數(shù)字濾波等數(shù)據(jù)處理方法,同時包括了系統(tǒng)仿真算法。這一部分作為重點內(nèi)容講授。而第三部分是控制系統(tǒng)的MATLAB仿真和SIMULINK仿真。該部分需要學生動手實踐來完成,實際應用也很廣泛,在講授中同樣以舉例的方式讓學生能親身體會到軟件方面的使用。
2.2教學與教材有機結(jié)合
針對《計算機控制技術(shù)》這門課程的特點,現(xiàn)有的高校教材可謂是形形,各有各的特點,那么如何使學生更好的學習課程內(nèi)容而又不依賴于教材呢?或者說如何使學生更好的理解教材內(nèi)容而更深入的學習課程知識呢?這就要求將教學與教材有機的結(jié)合起來。針對本校學生特點,不能拘泥于一本教材來學習本課程,因此,在教學過程中,第一部分內(nèi)容也就是前期的計算機控制技術(shù)基礎知識和數(shù)學模型等內(nèi)容,主要針對學生現(xiàn)有教材以及自動控制原理等教材進行講解,第二部分內(nèi)容主要是計算機控制技術(shù)的算法和應用以及系統(tǒng)仿真的算法。該部分的內(nèi)容想對比較難,計算量大,因此既應用現(xiàn)有教材,還參考于海生等編著的《計算機控制技術(shù)》以及湯楠等編著的《計算機控制技術(shù)》等教材,針對算法的部分,結(jié)合不同教材的例題,使學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生自己動手操作,那么在上課的過程中針對例題給學生通過多媒體演示的方法,引入知識點來提高學生學習的積極性。
2.3有效利用實驗環(huán)節(jié)
《計算機控制技術(shù)》這門課程不但有獨立的理論和方法,而且有相當強的實踐性和應用性。因此,要學好這門課程,必須有效的充分的利用實驗環(huán)節(jié)。本門課程安排在第六學期開設,該課程的實驗的設置充分結(jié)合課堂內(nèi)容,考慮以實際應用為主,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。并為了提高學生的學習興趣以及拓展學生的知識面,還安排了選做的步進電機控制、溫度控制系統(tǒng)等現(xiàn)實中廣泛應用的實驗環(huán)節(jié)。
2.4重視教學中的考核方式
考核是評價學生學習、了解教師教學效果的一個重要杠桿。而僅僅通過期末考試的方法來對學生進行考核的話,有可能使學生平時不注重學習,期末搞突擊,考后知識還給老師。我們把考核分為了4種:
①課堂作業(yè)。每次作業(yè)計10分,按照作業(yè)次數(shù)折合成滿分10分的平時成績。
②課堂表現(xiàn)。針對學生的課堂狀態(tài)以及回答問題的正確率和積極性,計10分平時成績。
③實驗環(huán)節(jié)。針對各個實驗中學生的預習情況、實驗過程中的參與情況,實驗結(jié)果的準確度來評價,滿分計10分。
④期末考試。期末考試成績折合成70%,再加上以上3項的成績即為學生的總體考核成績。這樣分配更加合理,也充分調(diào)動了學生的積極性。
3結(jié)語
1.1計算機通信技術(shù)的定義計算機通信技術(shù)是將現(xiàn)代計算機技術(shù)與通信技術(shù)進行有機融合,來實現(xiàn)信息資源在計算機同終端設備間或者計算機同計算機間以數(shù)據(jù)形式進行傳遞的一種現(xiàn)代化通信手段。隨著科技的飛速發(fā)展,社會的不斷進步,計算機通信技術(shù)在人們的學習、工作與社會生活中應用得越發(fā)廣泛,如今正以其對龐雜信息處理、傳遞和利用的便捷與高效受到更多人的青睞,在辦公自動化系統(tǒng)、軍隊指揮自動化系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)等領域發(fā)揮著越來越重要的作用。
1.2計算機通信技術(shù)的原理計算機通信技術(shù)應用的基本原理是通過使用計算機語言二進制數(shù)中的0和1來表示高壓電平的轉(zhuǎn)換方式,把電信號初步轉(zhuǎn)換成邏輯信號,再把所有的信息用具差異性的二進制序列予以表示,即用二進制數(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備來完成數(shù)據(jù)的傳輸,達到通信功能。
2計算機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,主要負責連接與控制物理層中的物理介質(zhì)。進行數(shù)據(jù)發(fā)送時,該協(xié)議可預判發(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;進行數(shù)據(jù)接收時,協(xié)議在判斷輸入信息內(nèi)容未發(fā)生傳輸錯誤的前提下,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)與當前無線局域網(wǎng)中均得到廣泛應用,MAC層中,數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)分為包含總線爭用技術(shù)與令牌控制技術(shù)的主導技術(shù)和其他輔助技術(shù),輔助技術(shù)須得配合主導技術(shù)一同使用。以下主要針對數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的代表性主導技術(shù)進行簡要介紹。(1)CSMA技術(shù)。作為一種總線爭用技術(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)點以競爭方式來獲取總線使用權(quán),任意節(jié)點無特定發(fā)送時間,節(jié)點向總線發(fā)送數(shù)據(jù)具隨機性,通過偵聽檢測媒體空閑狀態(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)送時間。該技術(shù)的優(yōu)點是技術(shù)易實現(xiàn)、響應較及時,缺點在于數(shù)據(jù)發(fā)送效率不穩(wěn)定,網(wǎng)絡負載一旦增大,發(fā)送時間就會增長。(2)集中式輪詢技術(shù)。輪詢技術(shù)是實現(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,前者主機通過向某子站發(fā)送輪詢信息來檢測該子站是否無數(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,控制最終回到主機;后者主機則是按照順序逐個詢問各子站是否存在數(shù)據(jù)。(3)分散式令牌技術(shù)。實現(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)上各主機地位平等,只有獲得令牌的主機才能發(fā)送數(shù)據(jù)。
2.2差錯控制技術(shù)(1)ARQ方式。數(shù)據(jù)接收端一旦檢測出差錯,就會設法通知發(fā)送端對碼字進行重發(fā),直至接收到正確的碼字為止。ARQ方式中使用檢錯碼,只可檢測出數(shù)據(jù)在傳輸過程中發(fā)生的差錯,依靠雙向通道把差錯信息反饋給發(fā)送端,并且要求發(fā)送端設有數(shù)據(jù)緩沖區(qū)來儲存已發(fā)送數(shù)據(jù),以便對出錯數(shù)據(jù)進行重發(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出差錯,還能對二進制碼元中發(fā)生錯誤的位置進行判斷,從而對差錯加以自動、及時的糾正。該方式中使用的是糾錯碼,無需反向通道來傳輸請示重發(fā)的信息,發(fā)送端也無需設置數(shù)據(jù)緩沖區(qū)來儲存原始數(shù)據(jù),但與ARQ相比,其編碼效率較低,且糾錯設備較為復雜?;旌霞m錯是將以上兩種糾錯方式進行綜合,傳輸設備較為復雜,不作重點說明。
3計算機通信中的數(shù)據(jù)傳輸控制技術(shù)實施要點
3.1傳輸控制軟件的功能模塊松散耦合設計數(shù)據(jù)傳輸控制服務功能模塊主要包括信道檢測與優(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計突破了以往設計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,維護人員也能準確發(fā)現(xiàn)問題所在,對網(wǎng)絡傳輸控制服務進行有針對性的修復和優(yōu)化。
3.2傳輸控制軟件的信息傳輸?shù)目缙脚_設計跨平臺設計能使程序語言、硬件和軟件設備在不同硬件架構(gòu)的計算機上或不同的作業(yè)系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)無障礙運作。信息傳輸?shù)目缙脚_設計主要包括信息跨平臺傳輸與軟件跨平臺移植,通過網(wǎng)絡傳輸控制軟件來封裝不同平臺下的驅(qū)動機制與通信接口,進而形成統(tǒng)一的接口,以實現(xiàn)對數(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相對立協(xié)議封裝和解析模塊能實現(xiàn)協(xié)議封裝和解析功能與業(yè)務應用軟件的有效分離,以多協(xié)議封裝和解析來使業(yè)務軟件應用更為透明,核心處理技術(shù)更為簡明。這種多協(xié)議透明封裝和解析的實現(xiàn)要以上層信息安全處理軟件為基礎,在交換服務中完成相應格式轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)傳輸協(xié)議在傳輸服務層中的封裝和解析。
3.4可靠與實時傳輸相結(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)勢感知類信息傳輸注重實時性,無線信息傳輸信道的特殊性對數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量有較大影響,為保證傳輸?shù)目煽啃院蛯崟r性,可在無線信道上采用三級緩沖機制,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。
4結(jié)語
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。計算機技術(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)能使高負荷供電站運行更加穩(wěn)定,自動化技術(shù)主要通過現(xiàn)代通信技術(shù)、信號處理和計算機技術(shù)實現(xiàn)對設備的檢測,實現(xiàn)功能的優(yōu)化和重組,有效控制電力系統(tǒng)的安全運行。
2計算機遠動控制技術(shù)的應用分析
計算機遠動控制技術(shù)的應用主要是通過遙測、遙信、遙控以及遙調(diào)等功能實現(xiàn)的,計算機遠動控制技術(shù)是電力系統(tǒng)自動化技術(shù)中的核心技術(shù),其在電力系統(tǒng)運行中發(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,計算機遠動控制技術(shù)的工作原理如圖1所示。2.1遠動控制技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集技術(shù)遠動控制技術(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,其處理的信號多數(shù)為0~5V的TTL電平信號,而在電力系統(tǒng)自動化技術(shù)中,多數(shù)采用大功率參數(shù),為了實現(xiàn)采用遠動控制技術(shù)處理電力系統(tǒng)中的信號,只有通過變送器將大功率參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)門TL電平信號,從而達到遙信信息的編碼和遙測信息的采集任務。其中在電力系統(tǒng)中,其遙信信息需要經(jīng)過采集遙信對象的狀態(tài),將采集到的描述遙信對象狀態(tài)的二進制位編進具體的遙信碼中這2個途徑進行傳送,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)中進行處理,從而實現(xiàn)遙信信息編碼。2.2信道編譯碼技術(shù)分析在計算機遠動控制技術(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)自動化控制中,想要實現(xiàn)采用遠動控制技術(shù)進行信息采集,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)自動化控制中,為了進一步保證傳送的信息具有非常好的抗干擾能力,必須要對信息進行信道編譯碼,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)自動化系統(tǒng)中,通過采用遠動控制進行數(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)碼進行編譯碼。2.3循環(huán)式數(shù)據(jù)傳送規(guī)約遠動控制技術(shù)在變電站、電廠以及調(diào)度中心的數(shù)據(jù)通信應用中,首先需要在信道編譯碼前,預先設定通信方式和數(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)遠動控制技術(shù)中,其數(shù)據(jù)傳輸主要是以幀結(jié)構(gòu)的形式進行傳輸?shù)模渲兄匾倪b測信息主要安排在A幀,次要遙測信息安排在B幀,一般遙測信息安排在C幀。通過采用幀格式進行包裝后,電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)就能夠有效按照規(guī)約進行傳送,從而實現(xiàn)信道全部編譯工作,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的全方位監(jiān)控。
3電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展及建議
對于電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展方向,應從以下幾點出發(fā):(1)兼顧提高經(jīng)濟效益和改善自動化服務水平,我們追求的自動化技術(shù)應向著更優(yōu)化、更具實效性、更加智能化、區(qū)域覆蓋更廣的方向前進。(2)加強電力自動化系統(tǒng)的設備穩(wěn)定性,有效保障其安全運行,盡量減少大面積停電,建立一系列行之有效的處理機制,將停電損失降到最低。(3)開拓電力系統(tǒng)自動化的數(shù)字化之路,使數(shù)據(jù)更加全面,數(shù)字更加精準,力求節(jié)省更多時間和人力。(4)隨著科技的不斷進步,各種先進設備相繼出現(xiàn),對電力企業(yè)的工作人員提出了更高的要求,加強電力企業(yè)人員的技能培訓和技術(shù)隊伍建設,注重對新技術(shù)高素質(zhì)人才的引進和吸收,培養(yǎng)全面發(fā)展的技術(shù)人才,鼓勵員工以先進的理論知識和豐富的實踐武裝自身,投入更多精力到電力自動化的發(fā)展中去,推進電力自動化的發(fā)展進程。(5)在全球能源危機的嚴峻形勢下,正是挑戰(zhàn)電氣自動化進程的關(guān)鍵時期,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?、集約化的運營模式,實現(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
論文關(guān)鍵詞:計算機控制技術(shù) 實踐教學 課程建設 教學研究
論文摘要:計算機控制技術(shù)課程是電氣信息類工科專業(yè)的主干專業(yè)課之一,對其課程教學實踐進行探索是十分必要。針對計算機控制技術(shù)課程的特點,從實驗教學、課程設計及其他實訓環(huán)節(jié)的內(nèi)容進行了探討,采用靈活多樣方式進行實踐教學改革,培養(yǎng)學生獨立分析和解決問題的能力,為深化教學改革進行了有益的嘗試,獲得良好的教學效果。
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的諸多領域中,人們廣泛地使用計算機作為控制器來實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)。計算機控制技術(shù)是融合了計算機技術(shù)和自動控制理論后發(fā)展起來的理論性和實踐性很強的一門交叉學科,它是高等學校中自動化、電氣工程及其自動化等專業(yè)的一門重要的專業(yè)主干課程。學習本課程應從工程技術(shù)角度出發(fā),要注重理論與應用結(jié)合、設計與實現(xiàn)結(jié)合,注重系統(tǒng)性和實用性,要求學生通過本課程的學習掌握如何利用計算機控制生產(chǎn)過程的基本原理,并基本掌握計算機控制系統(tǒng)的分析設計與實現(xiàn)方法及計算機在工業(yè)過程控制應用中的各種技術(shù)。本課程的特點是理論和實踐是密切聯(lián)系的,由于本課程的這種特點,使得學生在課堂學習階段很難領悟計算機控制技術(shù)的精髓,并將其應用于工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)過程。計算機控制技術(shù)是一門實踐性極強的應用性學科,本課程實踐教學是幫助學生學好這門課程的一項重要手段。
1目前課程教學中普遍存在的問題
學生在完成計算機控制技術(shù)課程學習之后,一般應掌握本課程介紹的基本原理,完成簡單計算機控制系統(tǒng)的設計、安裝、編程和調(diào)試工作。但是,大部分學生在學完該課程后,仍無法完成計算機控制系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試工作,主要存在以下幾個方面問題:
(1)計算機控制技術(shù)是一門多學科、多課程相關(guān)、實踐性強的課程。目前的計算機控制技術(shù)教材,在內(nèi)容設置上或是偏重于理論分析或是以單片機和其他接口芯片為基礎,討論系統(tǒng)的構(gòu)成和相應的應用軟件設計開發(fā)的一般步驟,按這類教材組織教學,學生難以在規(guī)定的課時內(nèi)全面掌握該課程的主要內(nèi)容,從而制約了學生應用課程知識解決實際問題的能力。
(2)學生缺乏面向工程實踐的機會,學生能學好課程的書本內(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),導致難以綜合運用解決實際問題。
(3)理論教學、實驗教學等實踐環(huán)節(jié)不能有機結(jié)合。有的高校實驗條件差,實驗教學主要以驗證性、演示性實驗為主,缺乏綜合性操作訓練項目,實踐學時少等極大限制學生實踐能力的提高。課堂理論教學過程枯燥,學習效果差。
2實踐教學的探索
目前社會對高等學校工科專業(yè)畢業(yè)生的知識能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu),尤其是實踐動手能力、工程意識與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)方面提出了新的要求,原有的實踐教學模式已不能培養(yǎng)符合現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展與市場經(jīng)濟需求的生產(chǎn)技術(shù)應用型人才,很多高校傳統(tǒng)的實踐教學都是附屬于理論課而設置的實驗、實習和課程設計。近年來高校擴招后高等教育向大眾化發(fā)展,學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)社會所需要的實踐能力強、真正具有工程意識和一定創(chuàng)造性的應用型人才。
加強計算機控制技術(shù)課程實踐教學的探索很有必要。下面從實驗教學、課程設計和其他的實訓輔助教學環(huán)節(jié)出發(fā),探討如何提高課程實踐環(huán)節(jié)的教學質(zhì)量,調(diào)動學生學習的積極性,提高學生的實踐能力,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神。
2.1 實驗教學的探索
實驗是培養(yǎng)理論聯(lián)系實際、動手能力、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和科學研究方法的重要手段,因此多數(shù)學校選擇了最基礎的且有較高實用價值的實驗項目。然而一些實驗內(nèi)容又多是驗證性的,專業(yè)所需的實踐能力、工程意識與創(chuàng)新精神得不到系統(tǒng)的培養(yǎng)與訓練。我們目前的實驗系統(tǒng)是已經(jīng)使用多年的西安唐都公司的TD-ACC計算機控制實驗系統(tǒng),缺點是實驗項目有限。我們計劃在原來實驗設備的基礎上,設計一些新的實驗方案,花費較少的經(jīng)費,提升實驗教學效果。根據(jù)我們的調(diào)研,可以利用Matlab軟件,設計仿真實驗方案,如數(shù)字PID控制器、最小拍計算機控制系統(tǒng)設計實驗,這些理論性很強的實驗用Matlab軟件來作為原實驗的補充,這些補充部分學生在實驗前通過個人電腦可以自己做些準備,增強學生的主動性,對于學生深入理解該實驗有很大幫助。
另一方面,我們利用Proteus軟件,設計了計算機控制系統(tǒng)輸入輸出通道實驗,使學生有更多的自主性,解決實驗設備接線固定呆板的缺陷,使得學生在選擇ADC和DAC這些典型器件時有了更多的余地,對端口譯碼電路的設計理解更加透徹。這樣設計實驗,可以減少驗證性實驗內(nèi)容,增大設計性、研究性的實驗內(nèi)容,學生根據(jù)提出的功能要求和性能指標,由學生自己完成系統(tǒng)的設計和實驗等工作。學生自主性得到充分的發(fā)揮,由學生以自由靈活的方式來完成實驗,以激發(fā)其積極性,增強了學習興趣,提高了實驗的效果。
2.2 課程設計教學之探索
計算機控制技術(shù)的課程設計是本課程教學中的一項重要內(nèi)容,是完成教學計劃達到預期教學目標的重要環(huán)節(jié),是教學計劃中綜合性較強的教學環(huán)節(jié),它對幫助學生全面深入地掌握課程教學內(nèi)容、培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力、提高學生全面素質(zhì)具有很重要的意義。本課程設計的目的是通過解決某個實際問題,鞏固和加深計算機控制技術(shù)課程中所學的理論知識解決實際問題的能力,基本掌握計算機控制系統(tǒng)的一般設計方法,提高計算機控制系統(tǒng)的設計和分析能力,為以后從事生產(chǎn)和科研工作打下一定的基礎。
目前多數(shù)學校在課程設計時采用的方法是在計算機控制實驗設備的基礎上,完成一些綜合性較強的系統(tǒng)設計題目,比如在TD-ACC計算機控制實驗系統(tǒng)上可以完成基于8088微處理器的直流電機閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)設計和實現(xiàn)、溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)設計和實現(xiàn)等設計課題。缺點是系統(tǒng)的框架固定,可選范圍有限。
針對課程設計,我們擬以單片機為控制器完成計算機控制系統(tǒng)的設計,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,以Matlab軟件作為課程設計的理論仿真平臺,加深學生對計算機控制理論的理解和應用。另一方面,在Proteus平臺和Keil軟件的支持下,學生可以完成系統(tǒng)從芯片選擇、電路設計、程序編寫、調(diào)試、仿真運行的整個過程,可以鍛煉學生解決問題的能力。因此我們設計了基于Protues的單片機步進電機控制系統(tǒng)設計、倉庫溫濕度控制系統(tǒng)設計、加熱爐溫度控制系統(tǒng)設計等課程設計課題,作為對原有課題的補充,解決了原有實物設計系統(tǒng)的不足,拓寬了課程設計范圍。 2.3 重視輔助實訓環(huán)節(jié)的探索
高等工科學校是培養(yǎng)社會所需要的有一定理論知識、實踐動手能力強、具有工程意識和一定創(chuàng)造性的高等技術(shù)應用型人才,因此,要完成這一培養(yǎng)目標,我們就必須重視實訓環(huán)節(jié)。我們學院不斷加強實踐教學與管理改革,創(chuàng)立了創(chuàng)新實訓基地,以綜合、設計創(chuàng)新實訓為主,實訓形式豐富多樣,有綜合性設計、計算機仿真、創(chuàng)新設計、實物制作與競賽,并不斷加強實訓基地和課程教學的聯(lián)系,目前實訓基地已經(jīng)有專人管理,走上了規(guī)范化的教學管理軌道。
為配合本課程,我們學院組織一些動手能力強、有興趣的同學成立實訓小組,利用課余時間進行培訓,指導教師只給出訓練項目的基本要求、所要實現(xiàn)的功能和性能指標,系統(tǒng)設計、元件選用、PCB板制作、焊接工藝和電路調(diào)試等環(huán)節(jié),均由學生獨立完成,以加強學生的工程意識與實際應用能力,并要求學生對一些課題的設計制作具有創(chuàng)新性。學生還通過到產(chǎn)學研結(jié)合的企業(yè)實習、參與教師所承擔的工程課題工作等,進一步培養(yǎng)學生的工程應用能力,如完成智能溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)設計、循環(huán)溫度檢測儀等項目。盡管這種形式靈活的環(huán)節(jié)目前面向的學生人數(shù)不是很多,但是結(jié)出了甜美的果實。經(jīng)實訓基地訓練的一批學生獲得了優(yōu)良成績,我院學生于近幾年連續(xù)在全國大學生電子設計等競賽中獲獎。
3結(jié)束語
通過對計算機控制技術(shù)課程教學過程中存在的問題進行探討,我們認識到實踐教學環(huán)節(jié)在本課程教學中的重要作用,在具體實施實驗教學、課程設計教學和其他輔助實訓教學等方面做了一些探討,在教學實踐過程中積累了一些經(jīng)驗,取得了較好的教學效果。重視計算機控制技術(shù)課程實踐改革,可以提高課程實踐環(huán)節(jié)的教學質(zhì)量,激發(fā)學生的學習興趣,提高學生的實踐能力,培養(yǎng)其創(chuàng)新精神。同時,我們發(fā)現(xiàn)提高教學質(zhì)量和學生的學習效果、培養(yǎng)學生獨立動手能力和分析解決問題的能力,是一個值得我們不斷研究的課題。我們在實際教學中尚存在一些問題和不足,希望在今后的教學研究和教學實踐中,可以進一步探索出更好的方法,提高學生理論聯(lián)系實際的能力。
參考文獻
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n程簡介與定位
教學目標 《計算機控制技術(shù)》教學目的是使學生從系統(tǒng)集成的角度掌握計算機控制系統(tǒng)的基本原理與設計方法,不但能夠分析與應用、設計并實施滿足實際工業(yè)生產(chǎn)需要的計算機控制系統(tǒng),而且能夠不斷地根據(jù)已有的基礎知識,迅速進行知識更新。
在專業(yè)課程體系中的定位 在浙江大學城市學院自動化專業(yè)的專業(yè)必修課中,《計算機控制技術(shù)》是講述控制手段的一門必修課程,是自動化閉環(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,計算機將作為一個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《計算機控制技術(shù)》這門課程的重點研究內(nèi)容,本課程將搭建以溫度、電機和液位為主要控制對象的閉環(huán)控制系統(tǒng),并完成對位置型PID、增量型PID、積分分離式PID、模糊控制等先進控制算法的學習。
與核心課程群中其他課程在知識體系與能力培養(yǎng)上的整體設計 隨著現(xiàn)代化工業(yè)復雜性與集成化程度的增加,計算機控制技術(shù)已廣泛應用于各個工業(yè)領域。因為《計算機控制技術(shù)》教學目的是使學生能夠分析與應用、設計并實施滿足實際工業(yè)生產(chǎn)需要的計算機控制系統(tǒng),所以在教學內(nèi)容方面主要講述計算機控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)相關(guān)的硬件、軟件、控制策略、數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等方面的理論知識與技術(shù)。包括計算機控制系統(tǒng)的基本概念與基礎理論,控制系統(tǒng)的接口技術(shù)、數(shù)字通信與網(wǎng)絡技術(shù)、軟件技術(shù),計算機控制系統(tǒng)中常用的控制策略,不同規(guī)模的計算機控制系統(tǒng)的設計范例,以及流程工業(yè)的計算機集成制造系統(tǒng)。
能力培養(yǎng)要求 借助本門課程的學習,培養(yǎng)學生了解計算機控制系統(tǒng)組成、分類、硬件及軟件構(gòu)成、控制算法等相關(guān)知識,使學生從系統(tǒng)集成的角度掌握計算機控制系統(tǒng)的基本原理與設計方法,不但能夠分析與應用、設計并實施滿足實際工業(yè)生產(chǎn)需要的計算機控制系統(tǒng),而且能夠不斷地根據(jù)已有的基礎知識,迅速進行知識更新。
實踐教學要求 實踐教學方面采取實驗課與課外課程設計相結(jié)合的形式,實驗課上主要學習組態(tài)監(jiān)控軟件在計算機控制系統(tǒng)中的應用,并以液位為控制對象,搭建以計算機為控制核心的閉環(huán)控制系統(tǒng),通過特性調(diào)試,了解計算機控制算法在實際系統(tǒng)中的應用。課外則要求同學們完成以電機為控制對象的閉環(huán)控制系統(tǒng)的設計報告,深化學生對計算機控制系統(tǒng)的理解和掌握,完成理論到實踐的轉(zhuǎn)換。
作業(yè)及考核要求 《計算機控制技術(shù)》作業(yè)基本都要求網(wǎng)上提交,每個章節(jié)結(jié)束,都會按照講授內(nèi)容布置相應網(wǎng)上作業(yè),要求學生按照規(guī)定時間完成。同時為了鞏固學習效果,還會配備相應章節(jié)的網(wǎng)上在線測試題目。最后同學們要完成以電機為控制對象的閉環(huán)控制系統(tǒng)的設計報告。期末成績的構(gòu)成為到課率及課堂表現(xiàn)10%,平時作業(yè)和小測試10%,期中考試15%,設計報告15%,期末考試50%。
教學實施方案設計
教學內(nèi)容組織 針對計算機控制技術(shù)綜合知識比較多、專業(yè)性較強、不易理解的特點,具體從以下幾個方面組織教學內(nèi)容:
第一,準確把握課程的性質(zhì)與作用。計算機作為閉環(huán)控制系統(tǒng)的一個重要控制手段,經(jīng)典PID等算法講解將成為《計算機控制技術(shù)》這門課程的重點研究內(nèi)容,同時在搭建以溫度、電機和液位為主要控制對象的閉環(huán)控制系統(tǒng)時,了解信號檢測、信號傳輸、信號處理、信號顯示等相關(guān)知識。
第二,突出學生綜合能力的培養(yǎng)。在課程知識的講授過程中,注意教育和啟發(fā)學生用哲學的思想、辯證的觀點來分析和思考問題,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,健全學生的心智,提高學生綜合素質(zhì)。
第三,通過課程教學,教給學生現(xiàn)代科學研究的方法。以實際控制系統(tǒng)為主線,將設計方法、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)場的使用技術(shù)上。
教學策略 ①結(jié)合課程知識和社會調(diào)研以增強學生學習動力;②理清思路,從簡到繁,強化計算機控制系統(tǒng)的理解和應用;③觀看模型理解抽象閉環(huán)控制系統(tǒng)概念,加深學生對知識的掌握;④引導學生參與課堂教學,分組討論促進學習主動性和能力齊頭并進;⑤設計貫穿理論教學周期,通過實踐加深學生對課程知識的理解和掌握;⑥加強課外輔導鞏固學生對課程知識的掌握;⑦結(jié)合現(xiàn)代教學手段開展輔導。
結(jié)束語
《計算機控制技術(shù)》課程的改革在實施過程中,通過計算機控制系統(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、自動控制理論等相關(guān)課程的知識進行點對點的連接,學生對所學專業(yè)知識有了更加系統(tǒng)化和模塊化理解,有利于專業(yè)整體知識的消化和掌握。