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內容提要

    本書全面介紹了計算機控制技術的概況、過程輸入及輸出通道、數字PID控制算法、數字控制器的設計、工業(yè)控制計算機、網絡集成式分散控制系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)的設計。本書編寫力求反映應用型本科的要求和工科專業(yè)的教學特點，內容力求由淺入深、循序漸進、通俗易懂、基本概念和基本知識的解釋準確清晰、計算機控制技術的說明簡明扼要，重點介紹了計算機控制系統(tǒng)的組成、數字PID控制算法及數字控制器的設計，注重將計算機的硬件和軟件設計有機地結合起來，并且特別注意以形象直觀的形式來配合文字表述，重點突出，以幫助讀者掌握計算機控制技術的主要內容。

    本書可適應不同層次的讀者選用，即可用于高等學校工科本科教材，也適用于各類工程技術人員參考、閱讀。

目錄

1計算機控制系統(tǒng)概述（1）
11計算機控制系統(tǒng)的概念（1）
12計算機控制系統(tǒng)的組成（3）
121硬件組成（3）
122軟件組成（4）
13計算機在工業(yè)控制中的典型應用（6）
14計算機控制系統(tǒng)舉例（10）
15計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況及趨勢（13）
151計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況（13）
152計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢（13）
思考題與習題1（14）
2過程輸入／輸出通道（15）
21信號的采樣和多路開關（15）
211采樣定理（15）
212采樣、量化與編碼（17）
213多路開關（19）
22模擬量輸入通道（22）
23模擬量輸出通道（31）
231模擬量輸出通道的兩種基本結構形式（31）
232D／A轉換器及接口（32）
24數字量輸入／輸出通道（39）
241數字量輸入/輸出通道的一般結構（39）
242數字量輸入通道（39）
243數字量輸出通道（41）
25過程通道的抗干擾措施（41）
251干擾信號的分類（41）
252干擾的抑制（43）
26數字濾波技術（43）
261程序判斷濾波（44）
262中值濾波（45）
263算術平均值濾波（46）
264加權平均值濾波（47）
265滑動平均值濾波（47）
266RC低通數字濾波（47）
267復合數字濾波（48）
268各種數字濾波性能的比較（49）
思考題與習題2（50）
3數字PID控制算法（51）
31標準的PID算法（51）
311位置型PID控制算式（52）
312增量型PID控制算式（53）
313位置型PID算式的遞推算式(偏差系數控制算式)（55）
32改進的PID算法（55）
321抑制積分飽和的PID算法（56）
322帶有死區(qū)的PID算式（59）
323不完全微分的PID算式（60）
324微分先行PID控制（62）
324時間最優(yōu)PID控制（62）
325PID比率控制（63）
33數字PID算法應用中的問題（65）
331數字PID算法實施中的幾個問題（65）
332數字PID調節(jié)中的幾個實際問題（65）
34PID參數整定方法（68）
341采樣周期T的選擇（68）
342湊試法整定PID控制器參數（69）
343擴充臨界比例度法（70）
344擴充響應曲線法（71）
345歸一參數整定法（72）
346優(yōu)選法（72）
35PID算法仿真實例（72）
351仿真模型的結構（72）
352控制算法仿真的實現方法（73）
思考題與習題3（79）
4常用數字控制器的設計（80）
41概述（80）
42最少拍隨動系統(tǒng)的設計（81）
421最少拍系統(tǒng)的設計（81）
422最少拍系統(tǒng)的局限性（88）
43最少拍無紋波系統(tǒng)的設計（90）
44非最少的有限拍控制（92）
45慣性因子法（93）
46大林(Dahlin)算法（95）
47數字控制器在控制系統(tǒng)中的實現方法（99）
471直接程序設計法（99）
472串行程序設計法（100）
473并行程序設計法（101）
474數字控制器的設計（103）
思考題與習題4（104）
5復雜數字控制器設計（105）
51純滯后系統(tǒng)的Smith控制算法（105）
511Smith預估器的工作原理（105）
512Smith預估器的數字實現（108）
513數字Smith預估控制系統(tǒng)（109）
52串級控制算法（109）
521串級控制工作原理（110）
522串級控制的實現（111）
523控制系統(tǒng)中副回路的設計（112）
524控制系統(tǒng)調節(jié)器的選型和參數整定（113）
53比值控制（113）
531單閉環(huán)比值控制（113）
532雙閉環(huán)比值控制（114）
533變比值控制（115）
54前饋控制（115）
541前饋控制的原理（116）
542完全補償的條件（116）
543前饋—反饋控制（117）
55動態(tài)矩陣控制算法（118）
551DMC的基本原理（119）
552動態(tài)矩陣控制系統(tǒng)設計參數的選擇（124）
思考題與習題5（128）
6工業(yè)控制計算機（129）
61工業(yè)控制計算機的特點及要求（129）
62單片微型計算機（130）
63可編程序控制器（131）
64總線工控機（134）
思考題與習題6（139）
7網絡集成式分散控制系統(tǒng)（140）
71數據通信與工業(yè)網（140）
711數據通信技術（140）
712網絡拓撲結構（144）
713網絡通信協(xié)議（145）
72集散控制系統(tǒng)（147）
721集散控制系統(tǒng)的特點（148）
722集散控制系統(tǒng)發(fā)展過程及典型產品（148）
723集散控制系統(tǒng)的功能層次結構（149）
724集散控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢（151）
73現場總線控制系統(tǒng)（153）
731現場總線的體系結構（153）
732現場總線的特點與優(yōu)勢（155）
733現場總線通信協(xié)議（156）
734幾種典型的現場總線（157）
735現場總線控制系統(tǒng)（161）
735現場總線的發(fā)展（161）
思考題與習題7（162）
8計算機控制系統(tǒng)的設計（163）
81計算機控制系統(tǒng)的設計原則（163）
82計算機控制系統(tǒng)的設計過程（164）
83微型計算機控制的自動裝箱系統(tǒng)（169）
831自動裝箱控制系統(tǒng)的原理（169）
832控制系統(tǒng)硬件設計（170）
833控制系統(tǒng)軟件設計（173）
84單片機控制的溫度控制系統(tǒng)（179）
841溫度控制系統(tǒng)的組成（180）
842溫度控制系統(tǒng)的硬件設計（180）
843數字控制器的數學模型（185）
844溫度控制系統(tǒng)軟件設計（186）
845手動后援問題（199）
思考題與習題8（200）
附錄1采樣系統(tǒng)的Z變換（201）
附錄2采樣系統(tǒng)的極點與穩(wěn)定性和動態(tài)響應的關系（206）
附錄3部分函數的Z變換、拉氏變換表（207）
參考文獻（208）