計算機控制系統(第2版)（簡體書）

第1章 緒論
1.1 計算機控制系統的概述
1.1.1 計算機控制系統的基本概念
1.1.2 計算機控制系統的工作過程
1.1.3 計算機控制系統的術語
1.2 計算機控制系統的組成及特點
1.2.1 計算機控制系統的硬件組成
1.2.2 計算機控制系統的軟件組成
1.2.3 計算機控制系統的特點
1.3 計算機控制系統的分類
1.3.1 操作指導控制系統
1.3.2 直接數字控制系統
1.3.3 計算機監督控制系統
1.3.4 分布式控制系統
1.3.5 現場總線控制系統
1.4 計算機控制系統的發展
1.4.1 計算機控制系統的發展概況
1.4.2 計算機控制系統的發展趨勢
1.5 小結
1.6 習題
第2章 計算機控制系統過程通道設計方法
2.1 數字量過程通道的設計方法
2.1.1 數字量輸入通道設計方法
2.1.2 數字量輸出通道設計方法
2.2 模擬量輸入通道設計方法
2.2.1 模擬量輸入通道的組成
2.2.2 IN轉換、多路開關、測量放大器及采樣保持器
2.2.3 模擬量輸入通道的設計
2.3 模擬量輸出通道設計方法
2.3.1 模擬量輸出通道的組成
2.3.2 模擬量輸出通道的設計
2.4 電氣控制器與執行器
2.4.1 接觸器
2.4.2 電磁閥
2.4.3 三相異步交流電機與變頻器
2.4.4 執行器的作用
2.4.5 執行器的構成
2.4.6 執行機構
2.4.7 調節機構(控制閥)
2.5 小結
2.6 習題
第3章 數字程序控制系統
3.1 數字程序控制系統的概述
3.1.1 數字程序控制系統的基本概念
3.1.2 數字程序控制系統的組成
3.1.3 伺服系統
3.1.4 按數控系統的功能水平分類
3.1.5 數控機床常用的數控系統
3.1.6 目前我國數控機床發展的技術水平
3.2 逐點比較插補原理
3.2.1 逐點比較直線插補原理
3.2.2 逐點比較圓弧插補原理
3.3 步進電動機控制技術
3.3.1 步進電動機的工作原理
3.3.2 步進電動機的工作方式
3.3.3 步進電動機的驅動
3.3.4 步進電動機的控制系統
3.3.5 步進電動機的程序設計
3.3.6 步進電動機和交流伺服電動機性能比較
3.3.7 步進電動機的選擇
3.4 小結
3.5 習題
第4章 計算機控制系統的控制算法
4.1 數字控制器的間接設計方法
4.1.1 采樣周期與模擬化設計
4.1.2 模擬化設計步驟
4.2 數字PID控制算法
4.2.1 PID控制規律及基本作用
4.2.2 基本數字PID控制算法
4.2.3 改進的數字PID控制算法
4.2.4 數字PID控制器參數的整定方法
4.2.5 施密斯預估控制系統
4.3 數字控制器的直接設計方法
4.3.1 數字控制器的直接設計
4.3.2 最少拍有紋波控制器的設計
4.3.3 最少拍無紋波控制器的設計
4.3.4 達林算法
4.4 控制算法MATLAB仿真舉例
4.4.1 連續系統PID控制仿真舉例
4.4.2 離散系統的數字PID控制仿真舉例
4.4.3 純滯后的施密斯預？控制仿真舉例
4.5 小結
4.6 習題
第5章 現代控制技術
5.1 采用狀態空間的輸出反饋設計法
5.1.1 連續狀態方程的離散化
5.1.2 最少拍無紋波系統的跟蹤條件
5.1.3 輸出反饋設計法的設計步驟
5.2 采用狀態空間的極點配置設計法
5.2.1 按極點配置設計控制規律
5.2.2 按極點配置設計狀態觀測器
5.2.3 按極點配置設計控制器
5.3 小結
5.4 習題
第6章 應用程序設計與實現技術
6.1 概述
6.2 應用程序設計技術
6.2.1 應用程序設計的基本任務
6.2.2 應用程序設計的基本步驟與方法
6.2.3 工業控制組態軟件
6.2.4 軟件工程方法概述
6.3 查表技術
6.3.1 順序查找法
6.3.2 計算查找法
6.3.3 對分查找法
6.4 線性化處理技術
6.4.1 線性插值法
6.4.2 非線性插值法
6.5 量程自動轉換和標度變換
6.5.1 量程自動轉換
6.5.2 標度變換
6.6 報警程序設計
6.6.1 簡單報警程序設計
6.6.2 越限報警程序設計
6.7 DSP在數據處理中的應用
6.8 小結
6.9 習題
第7章 計算機控制系統的抗干擾技術
7.1 工業現場的干擾及對系統的影響
7.1.1 干擾的來源
7.1.2 干擾的作用途徑
7.1.3 干擾的作用形式
7.2 硬件抗干擾技術
7.2.1 串模干擾的抑制
7.2.2 共模干擾的抑制
7.2.3 長線傳輸干擾的抑制
7.2.4 阻抗匹配
7.2.5 長線的電流傳輸
7.3 軟件抗干擾技術
7.3.1 軟件出錯對系統的危害
7.3.2 數字濾波方法
7.3.3 輸入／輸出軟件抗干擾措施
7.3.4 程序運行失常的軟件抗干擾
7.4 接地技術
7.4.1 計算機控制系統中的地線
7.4.2 常用的接地方法
7.5 電源系統的抗干擾技術
7.5.1 抗干擾穩壓電源的設計
7.5.2 電源系統的異常保護
7.5.3 計算機控制系統的斷電保護
7.6 小結
7.7 習題
第8章 總線技術與嵌入式系統
8.1 現場總線控制系統
8.1.1 現場總線的概述
8.1.2 現場總線控制系統的產生
8.1.3 現場總線控制系統的組成
8.1.4 現場總線控制系統的特點
8.2 嵌入式控制系統
8.2.1 嵌入式系統的概述
8.2.2 嵌入式控制系統的組成
8.2.3 嵌入式控制系統的應用
8.3 網絡控制技術
8.3.1 網絡控制系統組成／概述
8.3.2 網絡控制系統的協議
8.4 典型現場總線簡介及總線標準的選擇
8.4.1 典型現場總線簡介
8.4.2 總線標準的選擇
8.5 小結
8.6 習題
第9章 計算機控制系統設計
9.1 計算機控制系統設計步驟
9.1.1 了解工藝要求，明確控制任務
9.1.2 確定系統的總體設計方案
9.1.3 建立數學模型，確定控制算法
9.1.4 系統硬件設計
9.1.5 系統軟件設計
9.1.6 系統調試
9.2 計算機控制系統設計舉例
9.2.1 過程控制系統舉例(分布式控制系統)
9.2.2 傳動控制系統舉例(直流電動機控制系統的PID算法應用)
9.2.3 隨動控制系統舉例(最少拍算法的應用)
9.2.4 嵌入式系統在軍用PDA中的設計簡介
9.2.5 水情遠程測報系統
9.2.6 礦井提升機直流雙閉環控制系統設計舉例
附錄
附錄A 10種軟件濾波方法的示例程序
附錄B PID大事記與例程
附錄C 拉普拉斯變換的基本定理
附錄D Z變換的基本定理
附錄E 常用函數的拉普拉斯變換和Z變換表
附錄F 集成仿真環境與MATLAB／Simulink
參考文獻