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內(nèi)容提要

    本書全面介紹了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的概況、過程輸入及輸出通道、數(shù)字PID控制算法、數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)集成式分散控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本書編寫力求反映應(yīng)用型本科的要求和工科專業(yè)的教學(xué)特點(diǎn)，內(nèi)容力求由淺入深、循序漸進(jìn)、通俗易懂、基本概念和基本知識(shí)的解釋準(zhǔn)確清晰、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的說明簡(jiǎn)明扼要，重點(diǎn)介紹了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成、數(shù)字PID控制算法及數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)，注重將計(jì)算機(jī)的硬件和軟件設(shè)計(jì)有機(jī)地結(jié)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(diǎn)突出，以幫助讀者掌握計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的主要內(nèi)容。

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

目錄

1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述（1）
11計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的概念（1）
12計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)在工業(yè)控制中的典型應(yīng)用（6）
14計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)舉例（10）
15計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展概況及趨勢(shì)（13）
151計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展概況（13）
152計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)（13）
思考題與習(xí)題1（14）
2過程輸入／輸出通道（15）
21信號(hào)的采樣和多路開關(guān)（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(guān)（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(jié)構(gòu)形式（31）
232D／A轉(zhuǎn)換器及接口（32）
24數(shù)字量輸入／輸出通道（39）
241數(shù)字量輸入/輸出通道的一般結(jié)構(gòu)（39）
242數(shù)字量輸入通道（39）
243數(shù)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(hào)的分類（41）
252干擾的抑制（43）
26數(shù)字濾波技術(shù)（43）
261程序判斷濾波（44）
262中值濾波（45）
263算術(shù)平均值濾波（46）
264加權(quán)平均值濾波（47）
265滑動(dòng)平均值濾波（47）
266RC低通數(shù)字濾波（47）
267復(fù)合數(shù)字濾波（48）
268各種數(shù)字濾波性能的比較（49）
思考題與習(xí)題2（50）
3數(shù)字PID控制算法（51）
31標(biāo)準(zhǔn)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(shù)控制算式)（55）
32改進(jìn)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(shí)間最優(yōu)PID控制（62）
325PID比率控制（63）
33數(shù)字PID算法應(yīng)用中的問題（65）
331數(shù)字PID算法實(shí)施中的幾個(gè)問題（65）
332數(shù)字PID調(diào)節(jié)中的幾個(gè)實(shí)際問題（65）
34PID參數(shù)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(shù)（69）
343擴(kuò)充臨界比例度法（70）
344擴(kuò)充響應(yīng)曲線法（71）
345歸一參數(shù)整定法（72）
346優(yōu)選法（72）
35PID算法仿真實(shí)例（72）
351仿真模型的結(jié)構(gòu)（72）
352控制算法仿真的實(shí)現(xiàn)方法（73）
思考題與習(xí)題3（79）
4常用數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)（80）
41概述（80）
42最少拍隨動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（81）
421最少拍系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（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(shè)計(jì)（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(shù)字控制器在控制系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)方法（99）
471直接程序設(shè)計(jì)法（99）
472串行程序設(shè)計(jì)法（100）
473并行程序設(shè)計(jì)法（101）
474數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)（103）
思考題與習(xí)題4（104）
5復(fù)雜數(shù)字控制器設(shè)計(jì)（105）
51純滯后系統(tǒng)的Smith控制算法（105）
511Smith預(yù)估器的工作原理（105）
512Smith預(yù)估器的數(shù)字實(shí)現(xiàn)（108）
513數(shù)字Smith預(yù)估控制系統(tǒng)（109）
52串級(jí)控制算法（109）
521串級(jí)控制工作原理（110）
522串級(jí)控制的實(shí)現(xiàn)（111）
523控制系統(tǒng)中副回路的設(shè)計(jì)（112）
524控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的選型和參數(shù)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(bǔ)償?shù)臈l件（116）
543前饋—反饋控制（117）
55動(dòng)態(tài)矩陣控制算法（118）
551DMC的基本原理（119）
552動(dòng)態(tài)矩陣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇（124）
思考題與習(xí)題5（128）
6工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（129）
61工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及要求（129）
62單片微型計(jì)算機(jī)（130）
63可編程序控制器（131）
64總線工控機(jī)（134）
思考題與習(xí)題6（139）
7網(wǎng)絡(luò)集成式分散控制系統(tǒng)（140）
71數(shù)據(jù)通信與工業(yè)網(wǎng)（140）
711數(shù)據(jù)通信技術(shù)（140）
712網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（144）
713網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)（148）
722集散控制系統(tǒng)發(fā)展過程及典型產(chǎn)品（148）
723集散控制系統(tǒng)的功能層次結(jié)構(gòu)（149）
724集散控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)（151）
73現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（153）
731現(xiàn)場(chǎng)總線的體系結(jié)構(gòu)（153）
732現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)（155）
733現(xiàn)場(chǎng)總線通信協(xié)議（156）
734幾種典型的現(xiàn)場(chǎng)總線（157）
735現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（161）
735現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展（161）
思考題與習(xí)題7（162）
8計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（163）
81計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則（163）
82計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程（164）
83微型計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)裝箱系統(tǒng)（169）
831自動(dòng)裝箱控制系統(tǒng)的原理（169）
832控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)（170）
833控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)（173）
84單片機(jī)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(shè)計(jì)（180）
843數(shù)字控制器的數(shù)學(xué)模型（185）
844溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)（186）
845手動(dòng)后援問題（199）
思考題與習(xí)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(diǎn)與穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)的關(guān)系（206）
附錄3部分函數(shù)的Z變換、拉氏變換表（207）
參考文獻(xiàn)（208）