計(jì)算機(jī)控制技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)控制技術(shù)；教學(xué)改革；系統(tǒng)建模；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、電子通訊、機(jī)械設(shè)備等各個(gè)領(lǐng)域。因此，許多高等院校都開設(shè)了《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》這門課程，它是以自動(dòng)控制原理為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)控制技術(shù)為核心，綜合測(cè)控技術(shù)、可編程控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的綜合性學(xué)科，致力于培養(yǎng)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的精密化、生產(chǎn)設(shè)備的信息化、生產(chǎn)過程的自動(dòng)化的專業(yè)人才。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)本身的特點(diǎn)決定了可以利用軟件來實(shí)現(xiàn)控制算法，通過強(qiáng)大的的運(yùn)算功能和邏輯判斷功能來實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制等連續(xù)控制系統(tǒng)難以勝任的復(fù)雜規(guī)律[1]。鑒于《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程的重要性，對(duì)課程教學(xué)的研究、探索和實(shí)踐是十分必要的。

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的迅猛發(fā)展，由“人、機(jī)、物”三元世界在網(wǎng)絡(luò)空間（Cyberspace）中交互、融合所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)多元化將當(dāng)今的信息社會(huì)推向了“大數(shù)據(jù)”時(shí)代[5]，大數(shù)據(jù)的涌現(xiàn)正逐步改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鞣绞?、企業(yè)的運(yùn)營模式，IBM公司提出了“智慧地球”的理念，德國提出了步向“工業(yè)4.0”的目標(biāo)，今年總理在政府工作報(bào)告上也提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念。同時(shí)，大數(shù)據(jù)也吸引了不少學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，2008年，英國《自然》雜志推出大數(shù)據(jù)專列，專門探討“P8時(shí)代的科學(xué)”以及科研形態(tài)的變化，指出：“數(shù)據(jù)為準(zhǔn)繩的理念指導(dǎo)，以及強(qiáng)大的計(jì)算能力支撐，正在驅(qū)動(dòng)一次科學(xué)科學(xué)方法的革命”。美國《科學(xué)》雜志也在2011年推出?？癉ealing with Data”，圍繞“數(shù)據(jù)洪流”展開討論，將大數(shù)據(jù)深度分析作為未來研究的重要突破點(diǎn)[2]。所以順應(yīng)時(shí)代的潮流，將“大數(shù)據(jù)”的思想融入到《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》的教育改革，既是一項(xiàng)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)也是一個(gè)寶貴的機(jī)遇。

1 課程教學(xué)中的普遍問題

《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程所涉及內(nèi)容豐富，大體可以分為控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)兩大方向。具體的內(nèi)容主要包括如下幾個(gè)方面：①以控制理論為主體，闡明離散系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)在建模、推理、結(jié)論上的區(qū)別；②將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)進(jìn)行融合；③傳統(tǒng)控制論優(yōu)化算法及其仿真模擬；④智能算法、模糊識(shí)別的應(yīng)用；⑤微型計(jì)算機(jī)的嵌入式開發(fā)，如ARM、PLC、等；⑥計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件開發(fā)等[3]。

目前，多數(shù)院校對(duì)于《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》這么課程，主要采用“以課堂為主，實(shí)驗(yàn)為輔”的教學(xué)模式，加上該課程是一門專業(yè)性和綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，涵蓋的內(nèi)容較多，所以學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍感到吃力[4]。此外，課程教材和參考書種類眾多，但內(nèi)容并不統(tǒng)一，基本分為偏重理論教學(xué)和實(shí)際工程應(yīng)用兩大類。然而，真正能運(yùn)用到當(dāng)今主流的大數(shù)據(jù)、云計(jì)算相關(guān)技術(shù)的并不多。所以，基于上述問題，對(duì)目前《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》教學(xué)中存在的不足總結(jié)如下：

（1）數(shù)據(jù)的概念不強(qiáng)

目前，許多院校對(duì)于《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》這門課程的重心停留在理論授課上，即使開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程還是以演示性為主，如A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)。學(xué)生沒有系統(tǒng)的將所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐，更談不上對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的信息進(jìn)行有效的存儲(chǔ)，并結(jié)合所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)對(duì)其進(jìn)行分析和驗(yàn)證。此外，對(duì)于當(dāng)今主流的數(shù)據(jù)挖掘算法，提供相應(yīng)的實(shí)踐機(jī)會(huì)較少。

（2）傳統(tǒng)建模思維的束縛

傳統(tǒng)控制理論過于依賴模型的建立，為了保證所建立模型的精確性，模型的階次有時(shí)會(huì)變得很高，基于高階系統(tǒng)模型的控制器設(shè)計(jì)、穩(wěn)定性分析等問題就會(huì)變得很復(fù)雜。事實(shí)上，數(shù)據(jù)只是為了輔助算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)模型進(jìn)行較好的評(píng)估和預(yù)測(cè)等功能。

（3）數(shù)據(jù)挖掘算法的普及不深

利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，發(fā)現(xiàn)蘊(yùn)含的知識(shí)，研究運(yùn)行的規(guī)律和發(fā)展的趨勢(shì)是挖掘網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)的深層價(jià)值和實(shí)現(xiàn)社會(huì)行為可計(jì)算的主要途徑[5]。然而，許多院校在《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》這門課程中，并沒有在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)這個(gè)方向上進(jìn)行改革和突破。

值得注意的是，很多院校對(duì)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》教學(xué)的思維方式還停留在工業(yè)時(shí)代，即以控制系統(tǒng)相關(guān)學(xué)科作為理論基礎(chǔ)，再通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)來強(qiáng)化學(xué)生在計(jì)算機(jī)軟硬件方面的學(xué)習(xí)。但是隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，“物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)”的提出，迅速取代了人們對(duì)于傳統(tǒng)行業(yè)的認(rèn)知。所以，有必要借助“大數(shù)據(jù)”的思維方式來思考《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》的課程改革。

2 基于“大數(shù)據(jù)思維”的《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程教學(xué)改革

在傳統(tǒng)建模仿真研究中，數(shù)據(jù)不是模型的本體，它只是為模型的仿真運(yùn)行提供基礎(chǔ)條件。然而，隨著大數(shù)據(jù)的迅速發(fā)展，由“人、機(jī)、物”三元世界的互相交融將數(shù)據(jù)的來源也變得多元化，通過儀器采集、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、仿真模擬生成等方式來獲取數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)對(duì)建模的作用也愈發(fā)重要，并開始逐漸成為主導(dǎo)地位。只要數(shù)據(jù)足夠大，只靠數(shù)據(jù)就可以完成科學(xué)發(fā)現(xiàn)，因此不再需要數(shù)學(xué)模型。這就是所謂的“數(shù)據(jù)優(yōu)先”模式[2]，一種由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的新模式、新思維。正如《連線》主編Chris Anderson所斷言：“數(shù)據(jù)的洪流是傳統(tǒng)科學(xué)方法變得過時(shí)，相互關(guān)系已經(jīng)足夠，沒有了具有一致性的模型、統(tǒng)一的理論和任何機(jī)械式的說明，科學(xué)也可以進(jìn)步”。換句話說，傳統(tǒng)建模方法對(duì)于科學(xué)而言并不是必須的，大數(shù)據(jù)建模方法將會(huì)是一種新的科研范式。

2.1 將“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建模方法”作為思考問題的出發(fā)點(diǎn)

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的概念最早來自計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，在設(shè)計(jì)過程中以數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)為導(dǎo)向，利用受控系統(tǒng)大量的在線、離線數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)、診斷、決策、調(diào)度及監(jiān)控等功能[6]，探索背后的科學(xué)規(guī)律。近年來，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，特別是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域，迅速豐富了經(jīng)驗(yàn)建模方法。通過獲得系統(tǒng)的各過程變量（輸入、輸出和中間變量）描述表達(dá)式，這種方法稱為“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”建模方法。

基于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型復(fù)雜、測(cè)控信號(hào)精度差且不完整、易受隨機(jī)擾動(dòng)的影響、狀態(tài)維數(shù)高等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的建模方法，為了保證模型的精確性，模型的階次會(huì)變得很高，這樣研究系統(tǒng)的控制方法和動(dòng)態(tài)特性會(huì)變得復(fù)雜，而利用“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”建模方法，將已知的輸入、輸出數(shù)據(jù)在線或離線學(xué)習(xí)計(jì)算與當(dāng)前狀態(tài)相匹配的控制量，再將模式識(shí)別、人工智能方法作為補(bǔ)充，從而滿足系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能要求。目前，利用“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”的思想建立研究對(duì)象的預(yù)測(cè)和控制模型是主流的趨勢(shì)，而已經(jīng)形成系統(tǒng)的建模方法主要有：線性/非線性自回歸模型、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型、基因算法模型、模糊人工智能模型、貝葉斯分析網(wǎng)絡(luò)模型以及支持向量機(jī)模型等。

2.2 基于“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建?！钡慕虒W(xué)方法

一般來說，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建模流程可分為：數(shù)據(jù)初始化、變量的統(tǒng)計(jì)分析、算法模擬和模型的在線校正等過程。

（1）數(shù)據(jù)初始化

通常，數(shù)據(jù)的初始化大致可以分為數(shù)據(jù)的采集、選擇、預(yù)處理。具體的步驟如下：①通過采集的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有一定的認(rèn)識(shí)，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)辨識(shí)可能產(chǎn)生的問題及建模的復(fù)雜程度有所估計(jì)，從而決定適宜的訓(xùn)練模型。②對(duì)數(shù)據(jù)模型評(píng)估之后，即可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇，一般選取70%的比例作為算法數(shù)據(jù)，其余的30%數(shù)據(jù)作為測(cè)試數(shù)據(jù)；③選擇好訓(xùn)練數(shù)據(jù)以及測(cè)試數(shù)據(jù)之后，為了能夠獲得較好地訓(xùn)練效果，必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，使其滿足所選辨識(shí)方法的要求。例如歸一化處理，填補(bǔ)缺失值，異常值檢驗(yàn)等。

（2）變量的統(tǒng)計(jì)分析

通常，在完成第一步的基礎(chǔ)上，需要結(jié)合統(tǒng)計(jì)理論方法對(duì)輸入、輸出變量進(jìn)行相關(guān)性分析、主元分析等，以研究二者間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而對(duì)模型進(jìn)行預(yù)估判斷。此外，為了更好地定性分析，需要適當(dāng)?shù)卦黾优c主導(dǎo)變量有關(guān)的輔助變量，通過機(jī)理、經(jīng)驗(yàn)構(gòu)造輔助變量與主導(dǎo)變量的數(shù)學(xué)關(guān)系，從而更好地對(duì)主導(dǎo)變量進(jìn)行估計(jì)。

（3）算法模擬

在經(jīng)過統(tǒng)計(jì)方法的分析之后，利用模糊識(shí)別、人工智能算法對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等工具實(shí)現(xiàn)線性或非線性的預(yù)測(cè)逼近能力。然后再利用測(cè)試數(shù)據(jù)在預(yù)測(cè)模型上進(jìn)行測(cè)試，得到的輸出結(jié)果和目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)預(yù)先制定的統(tǒng)一規(guī)則進(jìn)行評(píng)判。通過不斷訓(xùn)練學(xué)習(xí)的辦法獲取輸入、輸出之間的函數(shù)逼近關(guān)系式，得到合適的模型。

（4）模型的在線校正

在線校正是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建模應(yīng)用中不可缺少的一部分，盡管已有不少離線校正的方法，但在線校正的方法十分有限。因此，開發(fā)更多實(shí)用方法，以適應(yīng)復(fù)雜工業(yè)過程控制的需要。判斷預(yù)測(cè)模型的某個(gè)關(guān)鍵參數(shù)是否最優(yōu)，其本質(zhì)上就是如何對(duì)參數(shù)值進(jìn)行調(diào)優(yōu)，使預(yù)測(cè)模型的錯(cuò)報(bào)率最小化[7]。目前，解決參數(shù)尋優(yōu)問題的研究成果主要有兩種：①定期進(jìn)行非訓(xùn)練樣本與固定參數(shù)值得的錯(cuò)誤率敏感性分析，依據(jù)敏感性分析曲線優(yōu)化關(guān)鍵參數(shù)值，如交叉性驗(yàn)證技術(shù)、留一交叉驗(yàn)證法等；②根據(jù)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)或統(tǒng)計(jì)分析確定機(jī)器學(xué)習(xí)方法錯(cuò)誤率的上界，并不斷優(yōu)化錯(cuò)誤率的上界，使邊界差距盡可能小，從而實(shí)現(xiàn)參數(shù)校正目的[8]。

3 結(jié)語

本文圍繞“數(shù)據(jù)洪流”展開討論，嘗試對(duì)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》進(jìn)行教學(xué)改革，提倡培養(yǎng)“大數(shù)據(jù)”的思維對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模。通過調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合各種交互式教學(xué)方法，提出了一種基于“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建?！钡慕虒W(xué)方法，致力于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)理論的融合貫通能力，技術(shù)創(chuàng)新思維和動(dòng)手實(shí)踐能力。

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第2篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)；教學(xué)方法；改革

中圖分類號(hào)：G642

1 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)在控制工程領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越大的作用。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)控制理論、自動(dòng)化技術(shù)以及檢測(cè)與傳感技術(shù)、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等緊密結(jié)合的產(chǎn)物[1]。由于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，許多傳統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)和方法被替代，利用計(jì)算機(jī)的軟件和硬件代替?zhèn)鹘y(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的控制器對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策等任務(wù)，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量等，并使控制質(zhì)量更加穩(wěn)定[2]。

2 課程教學(xué)特點(diǎn)及現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是電氣自動(dòng)化專業(yè)的重要專業(yè)課程，內(nèi)容豐覆蓋面廣，其應(yīng)用性、技術(shù)性、綜合性都很強(qiáng)，要求具備較強(qiáng)的電路基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、自動(dòng)控制理論、微型計(jì)算機(jī)原理等專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。目前主要內(nèi)容包括離散控制理論基礎(chǔ)、接口技術(shù)、數(shù)字PID控制、最少拍控制、Simth預(yù)估控制和達(dá)林算法、模糊控制、網(wǎng)絡(luò)控制等。由于本課程與實(shí)際工業(yè)的生產(chǎn)過程結(jié)合緊密，要求學(xué)生能理論聯(lián)系實(shí)際，掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本分析方法和設(shè)計(jì)方法，使學(xué)生在學(xué)完本課程后能設(shè)計(jì)硬件和軟件，并能將硬件和軟件組織成一個(gè)有機(jī)的整體，形成完整的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，達(dá)到預(yù)定的控制目的[3]。但是教師要教好這門課程卻是件非常不容易的事，由于課程難、涉及的相關(guān)專業(yè)知識(shí)很多、綜合性很強(qiáng)，很多學(xué)生由于之前的課程沒學(xué)好，專業(yè)課基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，所以學(xué)習(xí)過程中倍感吃力，以致慢慢失去了學(xué)習(xí)的興趣。因此，在教學(xué)過程中如何適應(yīng)課程的特點(diǎn)，提高課堂教學(xué)效率和授課質(zhì)量，將基礎(chǔ)理論與實(shí)際相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性，不僅要讓學(xué)生掌握相關(guān)的理論知識(shí)，又要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和工程意識(shí)成為教學(xué)方式改革的重要任務(wù)。

3 課程教學(xué)方式改革

根據(jù)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程教學(xué)特點(diǎn)及現(xiàn)狀，結(jié)合目前實(shí)際情況，采取以下措施來提高計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量。

3.1 互動(dòng)（討論式）課堂

課堂教學(xué)過程中采用互動(dòng)（討論式）的教學(xué)方法，來啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生聽課的熱情與積極性。

學(xué)習(xí)中很重要的一點(diǎn)就是學(xué)生會(huì)積極地思考，采用互動(dòng)（討論式）教學(xué)，首先需要尊重學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，在教學(xué)過程中，經(jīng)常進(jìn)行討論并開展課堂小辯論等激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其次需要設(shè)計(jì)教學(xué)過程中能夠啟發(fā)學(xué)生思維的問題，每節(jié)課在什么時(shí)候、什么地方提什么問題，都是要精心研究的。在課堂上要盡量多提一些問題，將問題的來龍去脈說清楚，根據(jù)問題的特點(diǎn)，有些老師課堂解答；有些讓學(xué)生課堂上即興討論；有些則留給學(xué)生課后思考準(zhǔn)備答案，下一次課時(shí)進(jìn)行總結(jié)和討論。

這種教學(xué)方法與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比在于：學(xué)生對(duì)老師提出的問題有響應(yīng)，學(xué)生和老師之間要有對(duì)話和交流；教師的作用不只是傳授，更重要的是引導(dǎo)學(xué)生思維。帶著問題來思考是很重要的學(xué)習(xí)原則，這樣學(xué)生在上課時(shí)必須要思想集中、積極思考來響應(yīng)老師的提問。

3.2 充分利用Matlab軟件

現(xiàn)代電化教育和多媒體技術(shù)等手段目前已全面引入各專業(yè)的教學(xué)，將傳統(tǒng)黑板教學(xué)方法與多媒體等現(xiàn)代化的手段相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)兩者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，使教學(xué)內(nèi)容形象直觀，易于理解。

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)這門課程也不例外，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的教學(xué)中圖例較多，若不借助于圖示分析，用語言很難解釋清楚。如果在黑板上邊講邊畫，花費(fèi)時(shí)間太多，課堂效率太低。在授課過程中除了利用多媒體教學(xué)手段進(jìn)行輔助教學(xué)外，而且根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，將MATLAB/Simulink運(yùn)用到課堂教學(xué)中，借助它強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)能力，向?qū)W生演示系統(tǒng)的各種動(dòng)態(tài)響應(yīng)的仿真結(jié)果，將枯燥的理論知識(shí)通過仿真模型以圖形化的方式給學(xué)生演示，這樣不但增加了教學(xué)信息量，而且讓學(xué)生對(duì)抽象的理論知識(shí)有了深刻的感性認(rèn)識(shí)。同時(shí)教學(xué)過程更加生動(dòng)鮮明，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)質(zhì)量。

3.3 項(xiàng)目教學(xué)方式

在教學(xué)過程中，將某些主要的知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為若干個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，圍繞項(xiàng)目組織展開教學(xué)。項(xiàng)目教學(xué)方式對(duì)老師的要求較高，要求教師以工程實(shí)際中的項(xiàng)目為主線，對(duì)主要理論知識(shí)編寫具有工程背景的難易適中、大小合適、實(shí)踐性強(qiáng)、應(yīng)用性廣的案例。教師適當(dāng)指導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生參與項(xiàng)目全過程，讓學(xué)生提出解決方案，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到不同課程之間、不同章節(jié)之間的聯(lián)系，以提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和培養(yǎng)創(chuàng)新性思維。

下面以電阻爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，說明項(xiàng)目教學(xué)方式的實(shí)施步驟。

首先，老師確定好電阻爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)這個(gè)項(xiàng)目后，要對(duì)項(xiàng)目做一個(gè)簡介，包括項(xiàng)目的具體要求，所具備的基本條件等。

其次，老師要指出本項(xiàng)目中涉及到的相關(guān)知識(shí)，給學(xué)生提供學(xué)習(xí)這些知識(shí)的資源和條件，并做適當(dāng)指導(dǎo)。比如，本項(xiàng)目中要控制電阻爐的溫度，爐溫度是模擬量，而計(jì)算機(jī)處理的是數(shù)字量，所以檢測(cè)電阻爐溫度是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，要選擇合適的溫度傳感器將非電量的模擬量轉(zhuǎn)換成電量的模擬量，然后經(jīng)過采樣和A/D轉(zhuǎn)換器將電量的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)實(shí)際爐溫和給定爐溫進(jìn)行比較得出偏差，然后對(duì)偏差按一定的規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，由于計(jì)算機(jī)輸出的是數(shù)字量，不能直接作用于被控對(duì)象，所以運(yùn)算結(jié)果送D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬電壓，經(jīng)功率放大器放大后送到晶閘管調(diào)壓器，觸發(fā)晶閘管并改變其導(dǎo)通角的大小，從而調(diào)節(jié)電阻爐溫度，讓學(xué)生對(duì)電阻爐溫度控制過程有一個(gè)總體的認(rèn)識(shí)。

然后，把班級(jí)分成幾個(gè)小組，各小組提出并仔細(xì)討論項(xiàng)目具體實(shí)施方案。硬件設(shè)計(jì)方面，比如單片機(jī)的選型，溫度傳感器類型的確定，以A/D和D/A為核心的輸入和輸出通道等的確定顯得尤為重要。軟件設(shè)計(jì)方面，包括主程序、定時(shí)中斷程序、數(shù)字控制算法程序、A/D轉(zhuǎn)換及采樣程序、數(shù)字濾波程序及輸出值處理等程序的設(shè)計(jì)等。在這個(gè)過程中，教師要注意鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，

最后，項(xiàng)目實(shí)施結(jié)束后，各小組選出代表先對(duì)項(xiàng)目執(zhí)行的情況進(jìn)行總結(jié)，然后老師再進(jìn)行一次項(xiàng)目總結(jié)，指出項(xiàng)目相關(guān)的知識(shí)要點(diǎn)，對(duì)學(xué)生方案中的亮點(diǎn)進(jìn)行表揚(yáng)和推廣。

采用項(xiàng)目教學(xué)方式，項(xiàng)目提出后立即引起學(xué)生們的興趣，在老師的引導(dǎo)下，最終確定了解決方案。通過這個(gè)過程，學(xué)生不僅對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程有了全面的認(rèn)識(shí)，而且對(duì)書本中的抽象的理論知識(shí)有了深刻的理解，從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神，提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

4 結(jié)語

文中對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的教學(xué)方法、教學(xué)手段做出了一些改革嘗試，教學(xué)效果良好，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和工程實(shí)際應(yīng)用能力均得到了較大的提高。然而由于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程自身的特點(diǎn)，教學(xué)改革是無止境的，因此仍須在教學(xué)實(shí)踐中不斷完善和改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

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第3篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)范文

n程簡介與定位

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)研究內(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)研究內(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

《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。

第4篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】槽電阻（RC）控制；出鋁（TAP）控制；換極（AC）控制；電壓擺（SHK）控制；效應(yīng)（AE）控制；抬母線（ABR）控制

一、引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋁冶煉生產(chǎn)與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的結(jié)合越來越緊密， 鋁冶煉生產(chǎn)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)能及時(shí)、準(zhǔn)確、科學(xué)、連續(xù)一致地對(duì)鋁冶煉生產(chǎn)進(jìn)行控制，為管理決策提供詳實(shí)可靠的數(shù)據(jù)，提高了鋁冶煉生產(chǎn)自動(dòng)化程度，大大減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，是鋁冶煉生產(chǎn)的核心技術(shù)，也是現(xiàn)代鋁冶煉技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。300kA鋁冶煉生產(chǎn)線，引進(jìn)國內(nèi)先進(jìn)的鋁冶煉生產(chǎn)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，使鋁冶煉生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)化、科學(xué)化，在生產(chǎn)及管理中發(fā)揮著重要的作用。

二、300kA鋁冶煉計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

300kA鋁冶煉計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用的是集散控制結(jié)構(gòu)，即集中管理，分散控制。集散控制結(jié)構(gòu)的鋁冶煉計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不僅能完成對(duì)鋁冶煉生產(chǎn)實(shí)時(shí)控制，又能對(duì)整個(gè)生產(chǎn)實(shí)行科學(xué)有效的管理，實(shí)現(xiàn)信息和操作管理的集中化，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

300kA鋁冶煉計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)將控制部分（下位機(jī)）和管理部分（上位機(jī)）分開，具有控制實(shí)時(shí)性好、擴(kuò)展方便、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn)，其主要功能有：下位機(jī)對(duì)系列電壓、系列電流和單槽電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電解槽的工作狀態(tài)，對(duì)鋁冶煉過程中的故障進(jìn)行檢測(cè)；針對(duì)鋁冶煉電解槽的不同工作狀態(tài)，采用不同的計(jì)算機(jī)控制策略，使電解槽工作在最佳狀態(tài)；上位機(jī)對(duì)系列數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和解析，實(shí)現(xiàn)單槽和系列參數(shù)的修改，進(jìn)行異常情況和故障的語音報(bào)警，生成生產(chǎn)報(bào)表并打印，實(shí)現(xiàn)電解槽歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)記錄的保存和顯示。

三、300kA鋁冶煉生產(chǎn)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)簡介

鋁冶煉生產(chǎn)過程復(fù)雜多變，影響生產(chǎn)的因素極多，300kA大型預(yù)焙槽鋁冶煉生產(chǎn)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)針對(duì)不同的生產(chǎn)過程制定了相應(yīng)的控制策略：

1.槽電阻控制（RC）

1.1槽電阻控制（RC）的定義及目的

槽電阻控制（RC）是指將當(dāng)前槽電阻與目標(biāo)槽電阻比較，根據(jù)其正負(fù)及變化率進(jìn)行陽極升/降控制，槽電阻控制（RC）的目的是①通過槽電阻調(diào)節(jié)維持正常的極距；②維持理想的熱平衡。

1.2槽電阻計(jì)算機(jī)控制策略

槽電阻R=（V-E）/I ，其中V表示槽電壓，E表示槽反電動(dòng)勢(shì)，I表示系列電流。計(jì)算機(jī)將槽電阻劃分為四個(gè)區(qū)域，針對(duì)不同區(qū)域?qū)嵭胁煌目刂撇呗浴２垭娮璺謪^(qū)控制圖如下：

槽電阻計(jì)算機(jī)控制（RC）策略如下：

①窄死區(qū)為不調(diào)整區(qū)。此期間不進(jìn)行調(diào)極。

②寬死區(qū)為微調(diào)區(qū)。此期間計(jì)算機(jī)根據(jù)實(shí)際槽況進(jìn)行輕微調(diào)整，以使槽電阻回到窄死區(qū)。

③調(diào)整區(qū)。計(jì)算機(jī)先作粗調(diào)，粗調(diào)時(shí)動(dòng)極時(shí)限最大3秒（可調(diào)），保持穩(wěn)定一段時(shí)間后再作微調(diào)，以使槽電阻平穩(wěn)的回到窄死區(qū)。

④異常區(qū)為報(bào)警區(qū)。槽電阻在此期間計(jì)算機(jī)停止動(dòng)極，發(fā)出報(bào)警，通知現(xiàn)場(chǎng)操作人員處理。

2.陽極更換（AC）控制

在鋁冶煉生產(chǎn)中，陽極更換（AC）指令由人工從操作盤發(fā)出，當(dāng)計(jì)算機(jī)檢測(cè)到陽極更換（AC）信號(hào)，便旁路RC，禁止陽極動(dòng)作，進(jìn)行定時(shí)加工，一旦檢測(cè)到“殘極取出”則停止下料，直到AC結(jié)束。因?yàn)锳C過程中會(huì)造成大量的熱量損失，并會(huì)有大量的物料落入電解槽中，為了補(bǔ)償電解槽的熱收入和保持物料平衡，在AC結(jié)束后，計(jì)算機(jī)根據(jù)AC額外電壓及AC后額外電阻作用時(shí)間進(jìn)行AC后的附加控制，此過程下料間隔時(shí)間放大140%。

3. 出鋁（TAP）控制

電解槽進(jìn)行出鋁（TAP）作業(yè)時(shí)，操作人員從操作盤發(fā)出出鋁（TAP）指令，計(jì)算機(jī)首先檢測(cè)是否滿足出鋁開始條件：①當(dāng)前電阻值與目標(biāo)電阻值之差>判斷出鋁已開始的電阻值②設(shè)出鋁過程最新4次5s槽電阻值為：JR4，JR3，JR2，JR1，JRB，當(dāng)：JR4-JR3>出鋁開始判定用電壓差值1時(shí)，若JR4-JR2>出鋁開始判定用電壓差值2或（JR4+JR3）/2- JRB >出鋁開始判定用電壓差值3。計(jì)算機(jī)判定滿足出鋁條件時(shí)，進(jìn)入出鋁控制程序，其控制策略為：①當(dāng)前槽電阻與目標(biāo)電阻值之差>出鋁粗降極判定用電阻差值時(shí)，按TAP粗調(diào)陽極下降時(shí)間進(jìn)行粗降陽極。②當(dāng)前槽電阻與目標(biāo)電阻值之差>出鋁微降極判定用電阻差值時(shí)，按TAP微調(diào)陽極下降時(shí)間進(jìn)行微降陽極。③當(dāng)前槽電阻與目標(biāo)電阻值之差

當(dāng)出鋁下降總時(shí)間>TAP陽極下降總時(shí)間限定并出鋁微調(diào)控制次數(shù)>出鋁控制完成條件判別次數(shù)時(shí)，出鋁控制正常結(jié)束，進(jìn)入出鋁后附加控制。

4. 電壓波動(dòng)（SHK）控制

電解槽內(nèi)的鋁液層受到內(nèi)外力的干擾，會(huì)產(chǎn)生變形和波動(dòng)，使各塊陽極底部的極距發(fā)生變化，此時(shí)電壓表現(xiàn)為周期性的波動(dòng)現(xiàn)象。當(dāng)電壓波動(dòng)的幅值超過電壓波動(dòng)判定用電壓值時(shí)，計(jì)算機(jī)判定發(fā)生電壓波動(dòng)，進(jìn)行語音報(bào)警，將目標(biāo)電阻控制區(qū)由窄死區(qū)轉(zhuǎn)到寬死區(qū)， 并根據(jù)擺動(dòng)的強(qiáng)弱分為三級(jí)進(jìn)行微升陽極控制；若升極控制不能抑止電壓波動(dòng)，則每隔5分鐘進(jìn)行一次報(bào)警，直到人工處理正常。電壓波動(dòng)發(fā)生后，目標(biāo)控制電阻（SNRN）=設(shè)定電阻值+電壓擺后額外電阻值，適當(dāng)?shù)奶岣咴O(shè)定電壓，有利于增加電解槽的熱收入，維持電解槽的穩(wěn)定性。

5. 效應(yīng)（AE）控制

陽極效應(yīng)是鋁冶煉過程中發(fā)生在陽極上的特殊現(xiàn)象，可分為計(jì)劃效應(yīng)，突發(fā)效應(yīng)和閃爍效應(yīng)。計(jì)算機(jī)每5s進(jìn)行一次效應(yīng)檢測(cè)，若發(fā)現(xiàn)R5S>AE電壓判定值，則確定有效應(yīng)電阻，如果最新4個(gè)5s電阻中有3個(gè)以上效應(yīng)電阻，則判定發(fā)生陽極效應(yīng)。當(dāng)陽極效應(yīng)發(fā)生時(shí)，計(jì)算機(jī)進(jìn)行一次效應(yīng)加工（按效應(yīng)加工中的下料次數(shù)，五點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行加工），同時(shí)發(fā)出效應(yīng)報(bào)警，當(dāng)確定真實(shí)效應(yīng)發(fā)生后，每隔2分鐘進(jìn)行一次效應(yīng)時(shí)間過長報(bào)警，直至效應(yīng)熄滅。

6. 抬母線（ABR）控制

在鋁冶煉生產(chǎn)中，隨著陽極的消耗，陽極母線的位置會(huì)不斷下移，當(dāng)母線行程接近下限時(shí)，就必須進(jìn)行抬母線作業(yè)。當(dāng)人工從操作盤發(fā)出抬母線作業(yè)指令，計(jì)算機(jī)首先進(jìn)行一次效應(yīng)加工，然后按80%的基礎(chǔ)加工間隔進(jìn)行下料加工控制，直到抬母線作業(yè)（ABR）完成，若抬母線操作時(shí)間>抬母線作業(yè)（ABR）最大時(shí)限，計(jì)算機(jī)每隔5分鐘進(jìn)行抬母線時(shí)間過長語音報(bào)警，直到人工清除為止。

四、結(jié)語

生實(shí)產(chǎn)踐表明，300kA鋁冶煉生產(chǎn)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)能夠?qū)︿X冶煉生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的控制，是鋁冶煉生產(chǎn)的核心技術(shù)，在提高電流效率、降低能耗、延長電解槽槽壽命、優(yōu)化鋁冶煉生產(chǎn)工藝等方面起到了決定性作用，為300kA鋁冶煉生產(chǎn)線高效、平穩(wěn)運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

第5篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)范文

關(guān)鍵詞 任務(wù)驅(qū)動(dòng)法 微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

科學(xué)技術(shù)的日新月異，社會(huì)對(duì)知識(shí)、人才的需求增加，學(xué)生不再僅是知識(shí)的消費(fèi)者，學(xué)習(xí)的過程也是一個(gè)創(chuàng)新和改革的過程，對(duì)于高職院校來說，傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)手段正受到前所未有的挑戰(zhàn)和沖擊，如何使所學(xué)的課程理論與實(shí)踐相結(jié)合，如何實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生在教與學(xué)中的真正統(tǒng)一，成為高職院校教學(xué)改革的重要議題。我校的微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程的教學(xué)引用了任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，在教法上，改變了傳統(tǒng)的教師為主體的教學(xué)模式，在學(xué)法上，改變了學(xué)生傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)觀，由“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”。教師將本課程的所有知識(shí)結(jié)構(gòu)劃分為若干個(gè)任務(wù)，在教學(xué)過程中以任務(wù)為目標(biāo)，把教學(xué)內(nèi)容隱含在每個(gè)任務(wù)中，通過解決任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生們積極探索、發(fā)現(xiàn)和解決問題。本課程將實(shí)踐與理論相結(jié)合，讓學(xué)生以完成一個(gè)個(gè)教學(xué)任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，在緊張的學(xué)習(xí)過程中得到能力的鍛煉、知識(shí)的積累以及創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

1 課程介紹

微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是電子、電氣、通信類的一門理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課，課程內(nèi)容涉及的知識(shí)面廣，包含的信息量大，發(fā)展和更新也比較快。我們以職業(yè)崗位能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以職業(yè)崗位工作內(nèi)容構(gòu)建課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過與企業(yè)合作，開發(fā)了基于工作過程、以任務(wù)為導(dǎo)向的《微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程。課程內(nèi)容上把單片機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)、單片機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、調(diào)試貫穿整個(gè)教學(xué)過程，課程內(nèi)容涵蓋單片機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程的主要知識(shí)和技能，課程中的任務(wù)設(shè)計(jì)有代表性、通用性及可實(shí)施性，按照由易到難、由簡單到復(fù)雜、由單一到綜合、循序漸進(jìn)原則設(shè)計(jì)了8個(gè)學(xué)習(xí)性工作任務(wù)。根據(jù)每一學(xué)習(xí)工作任務(wù)要求設(shè)計(jì)了每一工作任務(wù)職業(yè)能力要求；根據(jù)每一學(xué)習(xí)任務(wù)職業(yè)能力要求，設(shè)計(jì)每一工作任務(wù)教學(xué)內(nèi)容；最后，制定了每一工作任務(wù)具體學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容。

“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法最根本的特點(diǎn)就是“以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”，改變了以往“教師講，學(xué)生聽”，以教定學(xué)的被動(dòng)教學(xué)模式，創(chuàng)造了以學(xué)定教、學(xué)生主動(dòng)參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型學(xué)習(xí)模式。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”法有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)及與他人協(xié)作的能力。

微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的整個(gè)課程學(xué)習(xí)內(nèi)容是由與職業(yè)崗位相關(guān)的典型工作任務(wù)構(gòu)成，課程學(xué)習(xí)過程是以學(xué)生為主體、教師倡導(dǎo)、師生互動(dòng)、教學(xué)做一體化的學(xué)習(xí)過程，由學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)踐完成課程學(xué)習(xí)任務(wù)，充分體現(xiàn)職業(yè)性、實(shí)踐性和開放性要求。根據(jù)每一工作任務(wù)的具體學(xué)習(xí)內(nèi)容要求，選擇適宜的學(xué)習(xí)環(huán)境、教學(xué)方法、教學(xué)手段，提供適宜的學(xué)習(xí)資源。

2 教學(xué)設(shè)計(jì)

微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)這門課程設(shè)計(jì)了8個(gè)學(xué)習(xí)工作任務(wù)，其任務(wù)名稱、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配如表1所示。

以任務(wù)一為例，分析本課程的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。任務(wù)一是“循環(huán)彩燈的控制”，要完成這個(gè)任務(wù)，需進(jìn)行單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)和軟件程序的學(xué)習(xí)，這也為后面幾個(gè)任務(wù)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。任務(wù)一的教學(xué)過程包括以下六個(gè)環(huán)節(jié) 。

第一環(huán)節(jié) 情境導(dǎo)入。

如創(chuàng)設(shè)如下情境：節(jié)日的夜晚，置身都市街頭，各式彩燈把我們帶入五彩繽紛的世界，究竟是什么“魔力”使彩燈變換出多樣的顯示效果？

生動(dòng)直觀的形象能有效地激發(fā)學(xué)生聯(lián)想，喚起學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中有關(guān)的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)及表象，從而使學(xué)生利用有關(guān)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)去“同化”或“順應(yīng)”所學(xué)的新知識(shí)，發(fā)展能力。

該環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)意圖：通過學(xué)生喜聞樂見的實(shí)例引出本次課程的教學(xué)任務(wù)

第二環(huán)節(jié)：任務(wù)分析。

引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出本任務(wù)要求完成的工作項(xiàng)目：即利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)彩燈控制。基本要求為實(shí)現(xiàn)單向流水燈，拓展項(xiàng)目為在此基礎(chǔ)上添加其它控制流程實(shí)現(xiàn)各種變換效果。

該環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問題、提煉工作任務(wù)的能力。

第三環(huán)節(jié)：方案制定。

通過師生共同討論的方式制定任務(wù)實(shí)施方案，完成控制系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)單片機(jī)硬件：包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)空間配置、輸入/輸出口的工作原理等相關(guān)知識(shí)。學(xué)習(xí)單片機(jī)軟件：指令系統(tǒng)及程序的設(shè)計(jì)方法。

本環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生通過學(xué)習(xí)及小組討論確定問題解決方案、制定工作計(jì)劃的能力。

第四環(huán)節(jié)：方案實(shí)施。

學(xué)生按任務(wù)解決方案及實(shí)施計(jì)劃以小組分工的形式完成單向流水燈的設(shè)計(jì)。在學(xué)生實(shí)際操作過程中，教師對(duì)仿真器設(shè)置錯(cuò)誤、程序編譯出錯(cuò)、接線出錯(cuò)等問題進(jìn)行指導(dǎo)，并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)使用延時(shí)程序的必要性及延時(shí)時(shí)間的控制。

本環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生解決在任務(wù)工作中出現(xiàn)問題的能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

第五環(huán)節(jié)：任務(wù)拓展。

在學(xué)生完成基本任務(wù)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生探討更好的解決方案和更多的彩燈控制變換效果。根據(jù)各組學(xué)生拓展任務(wù)的完成情況，組織學(xué)生互相觀摩，取長補(bǔ)短，實(shí)現(xiàn)更多的彩燈變換方式。

本環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和理論聯(lián)系實(shí)踐的職業(yè)意識(shí)。

第六環(huán)節(jié)：小結(jié)與評(píng)價(jià)。

總結(jié)本次任務(wù)中學(xué)生的完成情況，提出優(yōu)點(diǎn)和不足，進(jìn)行考核和評(píng)定。評(píng)定方式包括以下幾個(gè)內(nèi)容：

（1）成果評(píng)價(jià)：針對(duì)任務(wù)完成的最終結(jié)果由教師給予一定的客觀評(píng)定，分?jǐn)?shù)占50%。

（2）小組間互相評(píng)價(jià)：對(duì)于成員的協(xié)同合作以及掌握情況進(jìn)行評(píng)定，分?jǐn)?shù)占15%。

（3）自我評(píng)價(jià)：學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行反思，查找不足，分?jǐn)?shù)占15%。

（4）工作過程評(píng)價(jià)：教師在學(xué)生進(jìn)行工作過程中通過提出問題，觀察學(xué)生在現(xiàn)場(chǎng)操作的規(guī)范性、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、出勤、職業(yè)道德等方面的表現(xiàn)給出評(píng)價(jià)，分?jǐn)?shù)占20%。

本環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)意圖：對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行考核與評(píng)定，為今后的教學(xué)方式改進(jìn)提供依據(jù)，也能對(duì)學(xué)生起到約束的作用。

3 結(jié)束語

如何加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)，是我國高職院校微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)教學(xué)改革面臨的長期問題，其目的是要切實(shí)提升實(shí)踐教學(xué)的地位，提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，真正實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的并行發(fā)展。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法符合微型計(jì)算機(jī)教學(xué)的實(shí)用性和工程性的要求，解決了原有課程偏重理論分析、幾乎沒有實(shí)踐實(shí)例和教學(xué)相對(duì)枯燥乏味的問題。學(xué)生通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，會(huì)不斷地獲得成就感和求知欲，有利于能力的鍛煉、素質(zhì)的提高以及創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，有益于提高教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 張志良.單片機(jī)原理與控制技術(shù)[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005.3.

第6篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 人才培養(yǎng)目標(biāo) 課程體系 課程邏輯關(guān)系圖

引言

當(dāng)前，我國正在由制造業(yè)大國邁向制造業(yè)強(qiáng)國，我國制造業(yè)面臨著產(chǎn)業(yè)升級(jí)不進(jìn)則退的嚴(yán)峻考驗(yàn)。金融危機(jī)的爆發(fā)和蔓延加劇了中國人工成本的提升，逼迫企業(yè)更多的采用高智能自動(dòng)化設(shè)備，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，電子產(chǎn)品采用微處理器進(jìn)行智能控制，數(shù)控設(shè)備、自控設(shè)施在中小企業(yè)不斷普及，管控一體化技術(shù)逐步在大型企業(yè)中應(yīng)用，這使得計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)技術(shù)人員市場(chǎng)需求量大增，專業(yè)發(fā)展前景廣闊。但是原有的課程體系在知識(shí)和技能上落后于行業(yè)的發(fā)展，必須根據(jù)職業(yè)崗位的變化，職業(yè)技能及職業(yè)素質(zhì)的要求，構(gòu)建“工學(xué)結(jié)合，職業(yè)導(dǎo)向”的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)課程體系，才能培養(yǎng)出符合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)人才。

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)

1 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)人才需求分析

為了能夠更好地了解計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)的現(xiàn)狀，掌握本專業(yè)的主要工作崗位群及其對(duì)人員在知識(shí)和技能方面的要求，可以采取兩種形式進(jìn)行調(diào)研。一是企業(yè)調(diào)研，對(duì)企業(yè)所需人才的知識(shí)和技能進(jìn)行調(diào)查分析，可以采用座談會(huì)或掛職鍛煉的方法進(jìn)行。二是畢業(yè)生跟蹤調(diào)查，對(duì)在企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)或工作的學(xué)生進(jìn)行了深度回訪，了解他們的工作任務(wù)和工作崗位知識(shí)、技能要求，這個(gè)工作可由畢業(yè)實(shí)踐指導(dǎo)教師、班主任進(jìn)行。經(jīng)過調(diào)研，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)學(xué)生主要的就業(yè)部門有技術(shù)研發(fā)部門、電子產(chǎn)品制造部門、設(shè)備維護(hù)維修部門、電子產(chǎn)品測(cè)試和調(diào)試部門等。他們主要完成電子產(chǎn)品的開發(fā)、裝接和調(diào)試、自動(dòng)化設(shè)備的開發(fā)、安裝和維護(hù)維修等工作任務(wù)。

2 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

根據(jù)崗位工作任務(wù)要求，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)學(xué)生應(yīng)該具備三種關(guān)鍵的職業(yè)能力：

一是專業(yè)能力（專業(yè)知識(shí)和技能）。包含：工業(yè)、照明供電的安裝和維護(hù)能力；電子裝接技能，電子工藝及管理的知識(shí) ；單片機(jī)開發(fā)簡單的控制系統(tǒng)的能力；閱讀、設(shè)計(jì)電氣控制圖紙的能力；基于PLC、變頻器、觸摸屏、組態(tài)技術(shù)的控制系統(tǒng)開發(fā)能力，自動(dòng)化系統(tǒng)安裝、維護(hù)；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組建、維護(hù)、使用能力；智能樓宇設(shè)備、安防產(chǎn)品安裝、調(diào)試和維護(hù)能力；辦公文檔制作能力、自動(dòng)化設(shè)備維護(hù)和使用能力；閱讀英文說明書、元器件英文資料。

二是方法能力（學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和工作）。包含自主學(xué)習(xí)能力；獲取新知識(shí)、搜集信息的能力；職業(yè)規(guī)劃能力；查閱元器件手冊(cè)、工程技術(shù)手冊(cè)能力。

三是社會(huì)能力（學(xué)會(huì)共處和做人）。品德良好、遵紀(jì)守法；具有和職業(yè)道德，具有吃苦耐勞精神；誠信務(wù)實(shí)，勤奮好學(xué)的品質(zhì)；具有健康的體魄和健全的人格，形成良好的行為習(xí)慣；具備人際交往、協(xié)調(diào)人際關(guān)系的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；有較強(qiáng)的表達(dá)、溝通能力、組織協(xié)調(diào)能力；具備基本生產(chǎn)組織、技術(shù)管理能力。

具備這些能力的學(xué)生在工作工程中，具備獲得新知識(shí)和技能的能力，具備自我成長的能力，對(duì)工作有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。課程體系的改革和建設(shè)要為這些目標(biāo)服務(wù)。

3構(gòu)建課程體系

3.1計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)課程體系

根據(jù)對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建課程體系結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)課程體系分為通識(shí)教育、職業(yè)必修和職業(yè)選修和職業(yè)訓(xùn)練四類課程，這些課程逐級(jí)遞進(jìn)，通識(shí)教育是基礎(chǔ)，職業(yè)必修課程是核心，選修是能力拓展，職業(yè)訓(xùn)練是知識(shí)技能能力的綜合應(yīng)用，四類課程有機(jī)配合，穩(wěn)步提升學(xué)生的職業(yè)能力和素質(zhì)。在課程體系執(zhí)行的過程中，踐行“能力提升、素質(zhì)先行，航天特色”教學(xué)理念。

3.2課程邏輯關(guān)系

在專業(yè)建設(shè)時(shí)，課程作為細(xì)胞，要從體系架構(gòu)上來考慮左鄰右舍，要講究為同一個(gè)目標(biāo)服務(wù)，各個(gè)環(huán)節(jié)之間要講究邏輯聯(lián)系，要講究整體設(shè)計(jì)的大局觀，如同要能串珍珠為項(xiàng)鏈。能夠清楚描述這種關(guān)系的就是邏輯關(guān)系圖，它表明課程知識(shí)和技能上的繼承性，標(biāo)識(shí)課程前期基礎(chǔ)課程和后續(xù)課程，用于指導(dǎo)專業(yè)教師的授課。專業(yè)課教師應(yīng)該經(jīng)常就課程之間的銜接關(guān)系、課程內(nèi)容的銜接關(guān)系、技能的銜接關(guān)系等方面進(jìn)行溝通和交流，也應(yīng)該對(duì)學(xué)生前期課程的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行溝通和交流，保證知識(shí)和技能的順利銜接，從而保證專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

3.3 制定教學(xué)計(jì)劃進(jìn)程表

根據(jù)課程體系結(jié)構(gòu)圖、課程邏輯關(guān)系表、每學(xué)期的課時(shí)數(shù)量科學(xué)、合理的制定教學(xué)進(jìn)度計(jì)劃，制定完成的教學(xué)進(jìn)度計(jì)劃，經(jīng)過計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)討論、修改，作為正式的教學(xué)計(jì)劃實(shí)施。

3.4 制定課程標(biāo)準(zhǔn)

課程標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定課程的性質(zhì)、目標(biāo)、內(nèi)容框架，提出教學(xué)建議和評(píng)價(jià)建議的綱領(lǐng)性教學(xué)文件，是編選教材、組織教學(xué)、評(píng)價(jià)和考核的基本依據(jù)，是推進(jìn)課程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要保障。課程標(biāo)準(zhǔn)的編制要遵照系統(tǒng)性、發(fā)展性、實(shí)用性的原則，參考人才培養(yǎng)方案、相關(guān)的職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)；高職高專國家示范院校計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的課程標(biāo)準(zhǔn)、教高[2006]16號(hào)文《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》等，對(duì)包括課程概述、課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、實(shí)施建議等四個(gè)部分的內(nèi)容進(jìn)行描述。具體可按照以下流程進(jìn)行：

專題調(diào)研->編寫初稿->專題討論->專家審定->組織實(shí)施->修訂完善

4 開發(fā)項(xiàng)目化課程

第7篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：鋁電解； 計(jì)算機(jī)技術(shù)；生產(chǎn)工藝

中國鋁電解槽工業(yè)發(fā)展速度之快， 已推動(dòng)中國成為鋁工業(yè)強(qiáng)國。近年來， 在中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的進(jìn)程中，電解鋁產(chǎn)能得到了突飛猛進(jìn)的擴(kuò)張，電解槽設(shè)計(jì)技術(shù)已成功投產(chǎn)了 500 kA 系列，并將試驗(yàn)研究的觸角伸向了 600 kA 系列，目前 600 kA 電解槽已在中鋁連城分公司投入試驗(yàn)應(yīng)用。無疑，借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)對(duì)鋁電解槽生產(chǎn)工藝技術(shù)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)各種技術(shù)及其工藝參數(shù)間的響應(yīng)與匹配，減少人為因素干預(yù)，達(dá)到鋁電解生產(chǎn)完全自動(dòng)控制的理想境界。

一、鋁電解槽生產(chǎn)工藝計(jì)算機(jī)控制技術(shù)優(yōu)化

（1）技術(shù)原理

新的技術(shù)原理依然是建立在以槽溫、 電解質(zhì)體系初晶溫度、分子比、 槽工作電壓、 氧化鋁濃度及氟鹽量等為主的鋁電解槽靜態(tài)平衡的基礎(chǔ)上， 在實(shí)際生產(chǎn)中，由于多項(xiàng)工藝技術(shù)共同發(fā)生作用，電解槽實(shí)際已由最初的靜態(tài)平衡發(fā)展成為新的動(dòng)態(tài)平衡， 動(dòng)態(tài)平衡依然是由上述多項(xiàng)工藝技術(shù)支撐。但關(guān)鍵在于，由于多項(xiàng)工藝技術(shù)及其參數(shù)不能有效地匹配，難以實(shí)現(xiàn)多參數(shù)平衡控制， 電解槽的某些技術(shù)本身已發(fā)生了嚴(yán)重的偏離， 惡性循環(huán)影響了體系的生產(chǎn)效力。因此， 新技術(shù)目的很簡單， 依據(jù)電解槽原理， 通過調(diào)整各技術(shù)參數(shù)，還原動(dòng)態(tài)平衡為靜態(tài)平衡，然后對(duì)動(dòng)態(tài)平衡下的各項(xiàng)工藝技術(shù)通過計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行重新調(diào)整，實(shí)現(xiàn)最佳匹配。

（2）主要問題與原因

以某企業(yè)16kA系列槽況為例，其主要特征如表1所示，該系列槽電解質(zhì)體系分子較高，鋰鹽含量過高，顱底壓降高，槽工作電壓也明顯較高，槽實(shí)際運(yùn)行狀況無法維持穩(wěn)定狀態(tài)，運(yùn)行狀態(tài)較為脆弱，易引發(fā)病槽事故，對(duì)其原因進(jìn)行相關(guān)性梳理，總結(jié)結(jié)果如下：

二、新開動(dòng)鋁電解槽電流效率較低的原因

（1）溫度

在初始時(shí) ， 電解槽本身溫度低 ， 尚未達(dá)到熱平衡 。故啟動(dòng)后一段時(shí)間內(nèi)， 電解槽保持較高的電壓和陰極效應(yīng)系數(shù)， 以保持較高的溫度。啟動(dòng)后期要逐漸提高鋁水平， 使槽膛內(nèi)壁逐漸形成結(jié)殼。

（2）電解質(zhì)酸化

由于此段時(shí)間炭陰極強(qiáng)烈吸收氟化鈉 ， 除了較先析出鈉的原因之外， 本身由于不使電解質(zhì)酸化 ， 需保持較高的分子比外， 也不允許加入過量的氧化鋁。

（3）預(yù)熱

在預(yù)熱、 啟動(dòng)和啟動(dòng)后期的前 3個(gè)月內(nèi)的能量消耗， 與電解槽走入正常后的能量消耗相比， 顯然要高很多 。僅啟動(dòng)后期前 3個(gè)月內(nèi)的電流效率降低一項(xiàng) ， 多用的電能消耗就高達(dá)正常槽能量消耗的 3 ～ 4倍 。

三、大型鋁電解槽生產(chǎn)初期的工藝控制優(yōu)化

（1）新開動(dòng)的鋁電解槽的特點(diǎn)

其主要特征是新開動(dòng)鋁電解槽陰極上析出鋁又同時(shí)析出鈉。鈉從鋁液中擴(kuò)散入陰極炭塊的表層， 并通過炭塊的氣孔和晶格 2條途徑順次向下擴(kuò)散。因此， 在電解槽開動(dòng)初期， 需要添加相當(dāng)數(shù)量的炭酸鈉 （ 相當(dāng)于添加氟化鋁），以保持電解質(zhì)成分一定。雖然采用的陰極塊種類不同， 此段時(shí)間吸收氟化鈉的程度不同，但對(duì)于一個(gè) 280k A以上的大型鋁電解槽在啟動(dòng)后的前 2個(gè)月內(nèi) ， 至少需要補(bǔ)給 2t 以上的氟化鈉 （ 用炭酸鈉） 。

（2）計(jì)算機(jī)控制技術(shù)優(yōu)化

電解槽技術(shù)參數(shù)間呈現(xiàn)的不匹配及紊亂現(xiàn)象，不穩(wěn)定的槽運(yùn)行狀況，較低的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，說明該系列鋁電解槽技術(shù)體系發(fā)生了偏離， 且與行業(yè)先進(jìn)技術(shù)相比，該體系中計(jì)算機(jī)控制技術(shù)沒有充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，需要對(duì)該體系的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)進(jìn)行強(qiáng)化，從而實(shí)施技術(shù)糾偏。技術(shù)糾偏是建立在計(jì)算機(jī)管理技術(shù)基礎(chǔ)之上的，是依靠計(jì)算機(jī)控制程序，通過對(duì)鋁電解生產(chǎn)過程相關(guān)技術(shù)及其參數(shù)適當(dāng)進(jìn)行匹配調(diào)整，提高計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制性能， 減少人為干預(yù)， 實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性增強(qiáng)、 自控能力強(qiáng)的槽況。

四、結(jié)語

對(duì)投產(chǎn)較早的鋁電解系列， 因其技術(shù)裝備水平相對(duì)落后，所進(jìn)行的技術(shù)調(diào)整是在對(duì)槽況還原為理想的靜態(tài)平衡的基礎(chǔ)上， 對(duì)其動(dòng)態(tài)平衡的諸項(xiàng)工藝技術(shù)參數(shù)進(jìn)行平衡控制的過程。這個(gè)過程盡管是借助鋁電解槽生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)， 但因改善體系性能是個(gè)系統(tǒng)性的工程， 調(diào)整過程存在長期性、 復(fù)雜性， 甚至存在艱巨性和反復(fù)性。大型鋁電解槽生產(chǎn)初期的工藝控制優(yōu)化 ，對(duì)減少超大型預(yù)焙鋁電解槽陰極早期破損 、提高其壽命和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ， 意義極為重大 ，然而， 它亦是一項(xiàng)需要設(shè)計(jì)與生產(chǎn)相互協(xié)作 、緊密配合才能很好完成的科研項(xiàng)目。

參考文獻(xiàn)：

第8篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)；寬口徑；教學(xué)改革

作者簡介：孫堅(jiān)（1978-），女，山西運(yùn)城人，三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院，副教授；王強(qiáng)（1974-），男，江西撫州人，三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院，副教授。（湖北 宜昌 443002）

基金項(xiàng)目：本文系三峽大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：J2011057和1143）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）28-0130-02

當(dāng)前科學(xué)技術(shù)呈現(xiàn)出多學(xué)科、多領(lǐng)域相互交叉發(fā)展的現(xiàn)象，加上人才市場(chǎng)體制的建立，按行業(yè)培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能的格局，已越來越難以適應(yīng)人才市場(chǎng)化需求。而當(dāng)前大學(xué)生就業(yè)已成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，直接關(guān)系到家庭、社會(huì)與高校的和諧及可持續(xù)發(fā)展。[1]因此，從培養(yǎng)行業(yè)專業(yè)人才轉(zhuǎn)變?yōu)橹鼗A(chǔ)、寬口徑、可適應(yīng)不同行業(yè)需求的高素質(zhì)、復(fù)合創(chuàng)新型人才是保證高校畢業(yè)生就業(yè)的有力基礎(chǔ)。建立與實(shí)施大類培養(yǎng)，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)學(xué)科課程和教學(xué)教改建設(shè)，緊跟技術(shù)進(jìn)步，主動(dòng)適應(yīng)人才市場(chǎng)需求是高校教學(xué)改革不斷深入的基本原則和方向?！坝?jì)算機(jī)控制技術(shù)”是工科類電氣相關(guān)專業(yè)主干課程之一，了解和掌握典型控制器件性能，學(xué)會(huì)以其為核心構(gòu)建物理控制系統(tǒng)和基本應(yīng)用技術(shù)，是該課程培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和創(chuàng)新能力的關(guān)鍵所在，使其學(xué)會(huì)并掌握使用基于典型控制器進(jìn)行工業(yè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和參數(shù)整定等一般方法和過程以促進(jìn)畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量，增強(qiáng)社會(huì)適應(yīng)力。

一、“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”寬口徑平臺(tái)構(gòu)建

由教育部1998年7月頒布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》，把504種專業(yè)調(diào)整到249種，這為高校拓寬專業(yè)口徑，改善就業(yè)，積極探索新型素質(zhì)教育，培養(yǎng)復(fù)合型人才提供了指導(dǎo)依據(jù)。要實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)復(fù)合型人才培養(yǎng)，就有必要淡化小專業(yè)意識(shí)，樹立起大專業(yè)思想。打破工科類電氣相關(guān)專業(yè)近似課程的差異壁壘，，充分挖掘?qū)I(yè)課程的內(nèi)在聯(lián)系，對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)綜合類課程及實(shí)踐類課程進(jìn)行整合，甚至重新設(shè)計(jì)制訂，著力構(gòu)建完善的“一綱、兩體、三化”教學(xué)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)、課堂教育與課外自學(xué)的相互融合及補(bǔ)充。

“一綱”，即一門課程一份教學(xué)計(jì)劃大綱。它對(duì)理論課程教學(xué)目的、深度及知識(shí)體系、教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)法進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)定。以2011教學(xué)大綱為例，熱能與動(dòng)力工程、機(jī)械工程及其自動(dòng)化、電氣工程及自動(dòng)化、自動(dòng)化、電子信息等專業(yè)都開設(shè)“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”課程。原教學(xué)大綱分專業(yè)設(shè)置，教材、教學(xué)時(shí)數(shù)略有差異，現(xiàn)學(xué)大綱和教學(xué)要求。采取就高不就低的原則，教材和教學(xué)內(nèi)容以自動(dòng)化專業(yè)為標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一調(diào)整為32學(xué)時(shí)，并整合教師資源成立課程教研組，負(fù)責(zé)課程的建設(shè)與教學(xué)實(shí)施。

“兩體”，即實(shí)踐環(huán)節(jié)主體和理論教學(xué)主體。專業(yè)導(dǎo)師通常在“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”理論課程接近尾聲時(shí)，根據(jù)專業(yè)設(shè)置情況開設(shè)專業(yè)導(dǎo)論課，介紹各專業(yè)最新前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)，以幫助學(xué)生更好地了解各專業(yè)學(xué)習(xí)內(nèi)容及研究方向，使其結(jié)合自身興趣愛好和能力，合理選擇后期實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容。

“三化”，即教學(xué)過程的全程化、全員化和個(gè)性化。全程化，指的是不論在理論教學(xué)環(huán)節(jié)，還是在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，每個(gè)工作日都安排老師進(jìn)行答疑。全員化即“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”課程教研組成員人人參與，建立面向全體學(xué)生服務(wù)意識(shí)和健全答疑制度。個(gè)性化指導(dǎo)，主要以提高學(xué)生專業(yè)技能和就業(yè)競(jìng)爭力為目標(biāo)，對(duì)每一專業(yè)、每一個(gè)實(shí)踐小組進(jìn)行“綜合設(shè)計(jì)一對(duì)一，指導(dǎo)服務(wù)一對(duì)一”的培養(yǎng)模式。

二、“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”理論教學(xué)模式改革

1.教改原則

在以往的計(jì)算機(jī)控制教學(xué)實(shí)踐中，大多采用條塊分割，按章逐節(jié)進(jìn)行講解。本次教改過程中，把計(jì)算機(jī)控制課程視為一個(gè)完整的系統(tǒng)（如圖1所示），通過引導(dǎo)學(xué)生用系統(tǒng)的觀念去認(rèn)識(shí)和把握該門課程。[2]即系統(tǒng)建模是理論分析基礎(chǔ)；典型控制器件和電路或附件組成系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)；依據(jù)工控對(duì)象特性及數(shù)量，選擇適宜的控制策略和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次。在實(shí)際教學(xué)中，以某一工程實(shí)例為背景，教學(xué)結(jié)合工程實(shí)例，遵循從上到下的原則，按照?qǐng)D1每個(gè)模塊的層次依次展開。但由于在現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)中，由于工控機(jī)的高度模塊化和插板結(jié)構(gòu)，在“數(shù)據(jù)通信技術(shù)”模塊的教學(xué)中，對(duì)通信原理無需作為重點(diǎn)，學(xué)生學(xué)會(huì)如何組建“PC+Fieldbus、DCS、PC+PLC、PC+SLC”四種典型控制系統(tǒng)即可；同樣，在計(jì)算機(jī)接口電路方面，如輸入/出通道、通信接口等，教學(xué)內(nèi)容以標(biāo)準(zhǔn)主流板級(jí)產(chǎn)品為主，把主流產(chǎn)品的工作原理、技術(shù)參數(shù)及應(yīng)用方法進(jìn)行重點(diǎn)介紹。

2.理論教學(xué)案例

講授完“系統(tǒng)數(shù)學(xué)建?；A(chǔ)”后，將以“電爐溫控系統(tǒng)”為工程實(shí)例。教師首先講解工作原理圖和系統(tǒng)的工作過程及重要相關(guān)概念，對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行說明后，再將系統(tǒng)按功能模塊給予分割，如：硬件結(jié)構(gòu)包括典型控制器（計(jì)算機(jī)）、接口電路、檢測(cè)電路、調(diào)理電路和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，軟件部分可使用匯編語言或高級(jí)語言進(jìn)行編程；帶學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室演示已設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)，同時(shí)明確指出每個(gè)功能模塊所對(duì)應(yīng)的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，將理論知識(shí)與實(shí)物對(duì)應(yīng)起來，化抽象為具體，把課本上枯燥的文字?jǐn)⑹鲛D(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的物理系統(tǒng)。這樣，就很容易調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的欲望和動(dòng)手實(shí)踐的激情。不過，值得注意的是，在課程講授初時(shí)，不宜過多使用專業(yè)術(shù)語，盡可能采用通俗易懂的教學(xué)語言。

學(xué)生建立起計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的“系統(tǒng)”概念后，教師在“教”的過程中有意識(shí)地“以面談點(diǎn)，逐個(gè)突破”，即：從“電爐溫控系統(tǒng)”再次回歸到圖1對(duì)應(yīng)的“理論模塊”。在講解每一功能模塊時(shí)，都結(jié)合“系統(tǒng)”展開，明確概念，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和說清難點(diǎn)。在學(xué)生掌握了基于PID控制算法后，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容改變被控對(duì)象和數(shù)量，引申出其它知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解。如此這般，通過“系統(tǒng)-理論教學(xué)模塊-系統(tǒng)”螺旋式循環(huán)過程，不僅有助于學(xué)生對(duì)“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”這門課程核心思想的深刻理解，還有利于學(xué)生切身感受從性能指標(biāo)出發(fā)到方案構(gòu)想、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過程，無形中加強(qiáng)了分析問題、解決問題能力的鍛煉。

三、“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”實(shí)驗(yàn)體系

1.實(shí)驗(yàn)體系構(gòu)建思想

在大專業(yè)教改原則下的“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”實(shí)踐教學(xué)中，構(gòu)建一個(gè)對(duì)立統(tǒng)一的實(shí)踐體系是保證課程連續(xù)性和區(qū)別性，以滿足不同專業(yè)特點(diǎn)的內(nèi)在需求。教學(xué)團(tuán)隊(duì)在實(shí)際操作中，把握“一個(gè)基本點(diǎn)，兩條途徑，三種層次”的從下到上教學(xué)思想。[2]即一個(gè)基本點(diǎn)是指以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力為中心；學(xué)生從物理實(shí)驗(yàn)和仿真實(shí)驗(yàn)兩條途徑獲取互補(bǔ)學(xué)習(xí)的方法；三種層次是指實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系包含有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和特色性綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次的遞進(jìn)。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例

第一層次驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)學(xué)生所學(xué)的“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”相關(guān)知識(shí)進(jìn)行，這部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容又分為限選項(xiàng)目和自選項(xiàng)目。限選項(xiàng)目主要有“數(shù)字量輸入輸出通道”、“模擬量輸入輸出通道”、幾類“經(jīng)典控制算法”等，主要定位為通識(shí)教育。學(xué)生可通過物理性和仿真性實(shí)驗(yàn)，達(dá)到幫助理解課堂所學(xué)知識(shí)，對(duì)課程重點(diǎn)加深認(rèn)識(shí)和把握。而對(duì)于復(fù)雜控制系統(tǒng)，如“PC+Fieldbus、DCS、PC+PLC、PC+SLC”四種典型控制系統(tǒng)的組建、復(fù)雜控制算法歸為自選項(xiàng)目，這部分內(nèi)容主要由學(xué)生自主在開放實(shí)驗(yàn)室仿真平臺(tái)上完成。

第二層次設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要有“交流電動(dòng)機(jī)速度控制”、“水塔水位控制”、“彩燈控制系統(tǒng)”等。學(xué)生可根據(jù)自身愛好和能力，進(jìn)行自主選題和難易取舍，初步要求學(xué)生能查閱相關(guān)專業(yè)文獻(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用學(xué)過的知識(shí)和方法，發(fā)揮自己的思考和想象，自行編制控制算法程序來實(shí)現(xiàn)性能指標(biāo)。如某學(xué)生選擇精確型“交流電動(dòng)機(jī)速度控制”，在進(jìn)行輔導(dǎo)時(shí)，指出交流電動(dòng)機(jī)是一非線性、多變量、強(qiáng)耦合的控制對(duì)象，其數(shù)學(xué)模型較難精確建立，為克服常規(guī)模糊控制器隸屬函數(shù)不變的缺陷，可考慮設(shè)計(jì)一種具有自學(xué)習(xí)功能的控制器，[3]更為詳細(xì)內(nèi)容可通過查找相關(guān)文獻(xiàn)途徑獲取。

特色性綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為第三層次，一般在完成第一層次和相關(guān)理論課程教學(xué)后，以興趣愛好或?qū)ｎ}形式進(jìn)行。經(jīng)過學(xué)生報(bào)名和教師篩選，讓一部分有能力、有潛力的本科同學(xué)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)和研究。在這一過程中，教給他們科學(xué)的工作方法，使他們學(xué)會(huì)利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)等資源查閱資料，提出解決方案并進(jìn)行論證。[4]每個(gè)特色性綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題目均以工程實(shí)際需求為背景，如：綜合設(shè)計(jì)性題目“程控型高穩(wěn)定輸出交流電壓源研制”，教師組織興趣組學(xué)生對(duì)方案的總體設(shè)想和技術(shù)路線進(jìn)行引導(dǎo)；在系統(tǒng)裝置控制策略的把握上，提醒同學(xué)使用輸出電壓瞬時(shí)值反饋可提高輸出的穩(wěn)態(tài)精度滿足性能指標(biāo)要求，但這可能帶來系統(tǒng)的不穩(wěn)定，用并聯(lián)微分校正——引入濾波電容器電流反饋可達(dá)到改善系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。[5]這種啟發(fā)式、互動(dòng)式的教學(xué)方式，有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的工作方法和縝密的研究習(xí)慣，達(dá)到高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目的。

四、結(jié)束語

本文從寬口徑“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”人才培養(yǎng)需求出發(fā)，對(duì)理論和實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行改革。從系統(tǒng)層面上有效認(rèn)識(shí)和把握各模塊間的內(nèi)在聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了認(rèn)識(shí)層面從孤立到統(tǒng)一的轉(zhuǎn)變，有助于學(xué)生的融會(huì)貫通。實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置，既保持了課程的統(tǒng)一性，又體現(xiàn)了不同專業(yè)的對(duì)立性。而通過特色性綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，將對(duì)立與統(tǒng)一進(jìn)行了很好的融合。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳建.基于四個(gè)“創(chuàng)新—提升”視閾下的高校畢業(yè)生就業(yè)工作研究[J].就業(yè)指導(dǎo)，2012，（24）：47-51.

[2]王強(qiáng)，孫堅(jiān).“電力電子技術(shù)”教學(xué)的改革與實(shí)踐[J].中國電力教育，2011，（6）：177-178.

[3]王強(qiáng)，林剛勇，馮林，等.直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中自學(xué)習(xí)控制器的研究[J].東華理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，30（1）：92-95.

第9篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)范文

 

伴隨網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來，計(jì)算機(jī)走進(jìn)了千家萬戶，由此而誕生了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)。電子控制技術(shù)是涉及電子信息、自動(dòng)控制等多學(xué)科綜合為一體的復(fù)雜技術(shù)。

 

電子控制技術(shù)主要是通過獲取數(shù)據(jù)，儲(chǔ)存并處理有效數(shù)據(jù)，來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有效調(diào)控，此過程可實(shí)現(xiàn)在減少人力成本的同時(shí)，提高工作效率和準(zhǔn)確度。因此計(jì)算機(jī)電子控制技術(shù)在各個(gè)行業(yè)的作用不可小覷，并會(huì)進(jìn)一步發(fā)展和提高。

 

1 電子控制技術(shù)分析

 

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括工業(yè)控制機(jī)和生產(chǎn)過程兩大部分即軟件和硬件。硬件部分由計(jì)算機(jī)、過程輸入輸出接口、人機(jī)接口、外部存儲(chǔ)器等組成，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的聯(lián)絡(luò)和控制。軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件及應(yīng)用軟件，是可以完成各種功能程序的計(jì)算機(jī)總和。從控制系統(tǒng)功能和目的來說，操作指導(dǎo)、直接數(shù)字、監(jiān)督控制、分布及現(xiàn)場(chǎng)總裝等組成了計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)。

 

1.1 電子控制技術(shù)概況介紹

 

自動(dòng)控制技術(shù)是把人類從復(fù)雜繁瑣的勞動(dòng)環(huán)境中解放出來，而設(shè)備還能按照預(yù)先設(shè)定的要求自覺運(yùn)轉(zhuǎn)，并可提高控制效率。計(jì)算機(jī)的一些控制設(shè)備被電子控制設(shè)備所代替，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有效控制和調(diào)節(jié)，計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸、接收處理功能可以使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定高效運(yùn)行。從而使計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)通過對(duì)硬件、軟件兩大核心板塊的控制來實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

 

1.2 電子控制技術(shù)歷程

 

在二十世紀(jì)六十年代，美國率先將計(jì)算機(jī)用于工業(yè)生產(chǎn)的安全監(jiān)控系統(tǒng)中，使計(jì)算機(jī)控制技術(shù)得到應(yīng)用，因局限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)揮的作用并不大，滿足不了工業(yè)生產(chǎn)的需要，穩(wěn)定性方面存在著缺陷，還需通過虛構(gòu)的方式實(shí)現(xiàn)控制，伴隨科技水平的進(jìn)步，半導(dǎo)體材料被應(yīng)用到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，使計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性得到了很大提高。隨電子控制技術(shù)的發(fā)展，二十世紀(jì)八十年代，DSC系統(tǒng)出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展有所提高。

 

到了二十世紀(jì)九十年代，F(xiàn)CS系統(tǒng)誕生，節(jié)約了很大成本，互聯(lián)網(wǎng)體系真正出現(xiàn)并得到廣泛應(yīng)用。

 

2 技術(shù)現(xiàn)狀分析

 

計(jì)算機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)過程中，存在很多形式的干擾因素，這些干擾因素致使計(jì)算機(jī)在組裝完畢后仍存在問題，而影響正常程序的進(jìn)行，不能正常被使用，主要是以下幾個(gè)因素所致。

 

2.1 干擾源

 

高壓輸電線路及電器設(shè)備、電波、雷電等均能產(chǎn)生電磁場(chǎng)，以及天體產(chǎn)生的電磁波，使電磁場(chǎng)在其范圍內(nèi)的傳播引起空間感應(yīng)效應(yīng)，空間感應(yīng)又會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。計(jì)算機(jī)的過程通道也會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生干擾，設(shè)置在主機(jī)和過程通道的公共地線可有效減弱計(jì)算機(jī)過程通道的干擾。計(jì)算機(jī)本身使用的交流供電網(wǎng)也是系統(tǒng)干擾一個(gè)因素，計(jì)算機(jī)在完成供電過程時(shí)，會(huì)受電網(wǎng)頻率的影響而產(chǎn)生干擾。信號(hào)傳輸過程中，由于存在著電位差，電信號(hào)的傳播受到阻力影響，信號(hào)傳輸緩慢。相對(duì)傳播距離較遠(yuǎn)的線路，電流按既定的速度傳播過程中，產(chǎn)生了電波，入射波和反射波因終端阻抗和波阻抗不一致，而使入射波和反射波在達(dá)到終端時(shí)，產(chǎn)生反射，反射的頻繁進(jìn)行，導(dǎo)致波形和信號(hào)受到影響產(chǎn)生了脈沖干擾。電流波和電壓波的傳輸速度也制約著計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

 

2.2 減弱硬件干擾采用方法

 

對(duì)影響計(jì)算機(jī)的核心兩大部件：硬件和軟件正常運(yùn)行的情況，采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)解決方案來進(jìn)行。

 

減少硬件干擾，先從硬件的干擾源、類型及種類上確定分析對(duì)控制系統(tǒng)的干擾，依據(jù)不同的干擾因素，采用不同抗干擾方法，通過排除電磁場(chǎng)、過程通道、電波等因素的干擾，使計(jì)算機(jī)硬件抗干擾效果顯著提高。

 

2.3 減弱軟件干擾采用方法

 

減小軟件干擾，要對(duì)軟件系統(tǒng)的干擾濾波、PC值、陷阱等進(jìn)行有效控制和處理。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在對(duì)數(shù)字進(jìn)行有效處理時(shí)，數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸中濾波會(huì)產(chǎn)生干擾，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行多次采集可以減弱濾波的影響。

 

計(jì)算機(jī)的中央處理器CPU工作時(shí)序受到損壞時(shí)，PC值會(huì)受到很大影響，可以通過人工輸入指令NOP的方式，當(dāng)程序出現(xiàn)故障，該指令能及時(shí)準(zhǔn)確調(diào)整正確軌道的PC值，避免或減弱PC值對(duì)軟件系統(tǒng)的干擾。另外可以利用軟件陷阱的非程序區(qū)間防置，使CPU提供的中斷或復(fù)位命令被強(qiáng)行引導(dǎo)到指定位置，有效控制計(jì)算機(jī)程度的正常運(yùn)用。

 

3 應(yīng)用

 

3.1 應(yīng)用于機(jī)電一體化中

 

電子與機(jī)械裝置綜合的計(jì)算機(jī)體系組成了機(jī)電一體化系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將電子與機(jī)械控制完美結(jié)合，在降低人力成本的同時(shí)，縮短了工作時(shí)間，提高了工作效率。

 

3.2 應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中

 

在實(shí)際生產(chǎn)中，通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，預(yù)先設(shè)定好程序，完成某個(gè)危險(xiǎn)復(fù)雜的環(huán)節(jié)的控制或操作，也可以用于人員對(duì)某一工序間的工序控制和監(jiān)督。

 

3.3 應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中

 

通過對(duì)作業(yè)中機(jī)器的監(jiān)控，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定程序，調(diào)入數(shù)據(jù)，獲得語言等信息，這些信息通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件轉(zhuǎn)換或傳輸，使用者可方便按指令需求進(jìn)行操作。

 

4 未來發(fā)展趨勢(shì)

 

隨著網(wǎng)絡(luò)信息化時(shí)代的飛速發(fā)展，集計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、信息于一體的綜合技術(shù)，會(huì)在技術(shù)穩(wěn)定成熟的基礎(chǔ)上，走向智能化、綜合化、數(shù)字化計(jì)算機(jī)電子控制和技術(shù)也會(huì)應(yīng)用到人們的工作、學(xué)習(xí)、生活中，農(nóng)業(yè)的進(jìn)步、工業(yè)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、國家的強(qiáng)大都會(huì)與電子技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。在節(jié)約了人力、物力、財(cái)力的成本基礎(chǔ)上，縮短了時(shí)間和距離，因此其應(yīng)用前景更加美好。

 

5 結(jié)語

 

二十世紀(jì)中葉產(chǎn)生的電子控制技術(shù)廣泛發(fā)展的今天，國家跟應(yīng)加大投資力度，制定相應(yīng)的改革和調(diào)整措施，積極鼓勵(lì)和推廣電子控制技術(shù)的發(fā)展。在計(jì)算機(jī)參與更廣泛的現(xiàn)代科技信息時(shí)代中，更高性能穩(wěn)定性、智能化的計(jì)算機(jī)電子控制系統(tǒng)還有待進(jìn)一步完善和發(fā)展。