授 课

类 别

理论课（ √ ）；实验课（  ）

教 学 

时 数 

4 学时

教学

目的

及

要求 

掌握微机控制系统的定义；了解常用控制计算机的类型、抉择和权衡方法；掌握微机控制系统的设计思路和微机系统构成与种类；了解微机软件与程序设计语言。

 教 学 内 容 提 要 

备注

第4.1节 微机控制系统

微机控制系统：是将微型计算机作为机电一体化产品的控制器，结合微型计算机的工作原理、接口电路（数字和模拟）的设计、相应的控制软件，实现对控制对象的控制形式和动作控制方式等控制功能的实现。

常用控制计算机的类型：单片机、单板机，微型计算机——构成与特点。

（1）微机控制系统专用与通用、硬件与软件的抉择和权衡

专用与通用的抉择——通用/专用控制系统的构成与特点来权衡决择。

硬件与软件的权衡——依据经济性和可靠性等指标来权衡决择。

必要的抗干扰措施——商业/工业计算机的权衡决择。

（2）微机控制系统的设计思路

·确定系统总体控制方案

·确定控制算法（逐点比较法、数字积分法、PID调节控制法、最小拍控制法、最优控制法、随机控制法、自适用控制法、遗传控制法、模糊控制法、鲁棒控制法、神经网络控制法、专家系统）。

·选择微型计算机（较完善的中断系统、足够的存储容量、完善的输入/输出通道、实时时钟控制能力、）。

·系统总体设计（接口设计、通道设计、）。

·软件设计

  系统软件——合理选择。

  应用软件——实时性、针对性、灵活性和通用性等要求。

应用程序的一般编写方法：模块化程序设计法和结构化程序设计法。

·系统调试

包括：硬件调试、软件调试、系统调试三大步骤。

（3）微机系统构成与种类

微机——微处理机、微型计算机、微型计算机系统等系统的总称。

（4）微机软件与程序设计语言

机器语言（Machine language），汇编语言（Assembly language），高级语言（High level language），操作系统（Operating System）；应用程序库或软件包（OFFICE、C、VC 、JAVA、CAD、PRO/E、UG、3DMAX、MATLAB、MAPLE 等）。

2 学时

2 学时

教学组织与设计 

教学过程的组织

每次课第一节课开始，学生教师互动相互尊重人性化管理加强课堂纪律的整理；在多媒体教学手段应用的基础上，充分发挥传统教学方法（板书教学与互动）的特点，引用互动提问式教学方法，突出教学重点，图文并茂，尽可能让每一位学生更好地认知教学过程中的难点。

系统组织举例拓宽学生对微机控制系统的设计思路的认知掌握。

讨论作业习题的安排

教学手段的应用

多媒体教学手段与传统教学方法（板书教学与互动）相融合的教学手段的应用，将贯穿与整个教学过程中。

参考资料 

教学实施小结