計算機控制技術

第1章緒論
1.1計算機控制系統(tǒng)的基本概念
1.2計算機控制系統(tǒng)的組成
1.2.1計算機控制系統(tǒng)的硬件組成
1.2.2計算機控制系統(tǒng)的軟件組成
1.2.3計算機控制系統(tǒng)的特點
1.2.4計算機控制系統(tǒng)的可靠性要求
1.3計算機控制系統(tǒng)的分類
1.3.1數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)
1.3.2直接數(shù)字控制系統(tǒng)
1.3.3計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)
1.3.4集散控制系統(tǒng)
1.3.5現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
1.3.6計算機集成制造系統(tǒng)
1.4計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展
1.4.1計算機控制技術的發(fā)展概況
1.4.2計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
思考題與習題
第2章計算機控制系統(tǒng)數(shù)學描述與分析
2.1信號的采樣與恢復
2.1.1連續(xù)信號的采樣和量化
2.1.2信號的恢復與采樣保持器
2.2Z變換
2.2.1Z變換的定義
2.2.2Z變換的求法
2.2.3Z變換的基本定理
2.2.4Z反變換
2.3離散控制系統(tǒng)的數(shù)學描述
2.3.1差分方程及其求解
2.3.2脈沖傳遞函數(shù)
2.4離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
2.4.1S平面到Z平面的變換
2.4.2離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件
2.4.3離散系統(tǒng)穩(wěn)定性判定方法
2.5計算機控制系統(tǒng)的過渡過程分析
2.6離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
思考題與習題
第3章計算機控制系統(tǒng)的硬件技術
3.1主機
3.1.1工業(yè)控制計算機
3.1.2可編程序控制器
3.1.3單片機與嵌入式控制器
3.2數(shù)字量輸入輸出接口
3.2.1數(shù)字量輸入接口
3.2.2數(shù)字量輸出接口
3.3模擬量輸入接口
3.3.1信號調理電路
3.3.2多路模擬開關
3.3.3前置放大器
3.3.4采樣保持器
3.3.5逐位逼邊式A/D轉換原理
3.3.6A/D轉換器的性能指標
3.3.7ADC0809簡介
3.3.8ADC0809接口電路
3.3.912位A/D轉換器及其接口電路
3.3.10A/D轉換模板
3.4模擬量輸出接口
3.4.1D/A轉換器工作原理
3.4.2D/A轉換器的性能指標
3.4.3DAC0832簡介
3.5計算機控制系統(tǒng)的總線技術
3.5.1總線的概念及分類
3.5.2ISA/EISA總線
3.5.3PCI/Compact PCI總線
3.5.4串行外部總線
思考題與習題
第4章計算機數(shù)字程序控制技術
4.1數(shù)字程序控制技術
4.1.1數(shù)字程序控制基礎
4.1.2逐點比較法直線插補
4.1.3逐點比較法圓弧插補
4.2步進電動機控制技術
4.2.1步進電動機的工作原理
4.2.2 步進電動機的一些基本參數(shù)及術語
4.2.3步進電動機驅動控制
4.2.4步進電動機單片機控制技術
4.3交流伺服電動機概述
思考題與習題
第5章常規(guī)控制策略
5.1連續(xù)控制律的離散化設計
5.1.1一階后向差分變換
5.1.2一階前向差分變換
5.1.3雙線性變換法(突斯汀變換)
5.2數(shù)字PID控制
5.2.1PID控制器組成
5.2.2數(shù)字PID控制算法
5.2.3數(shù)字PID控制算法的改進
5.2.4PID參數(shù)的整定
5.3數(shù)字控制器的直接設計
5.3.1最少拍控制的基本原理
5.3.2最少拍有波紋控制系統(tǒng)設計
5.3.3最少拍無紋波控制系統(tǒng)設計
5.4純滯后對象的控制
5.4.1大林算法
5.4.2史密斯預估控制
5.5數(shù)字控制器D(z)的程序實現(xiàn)
5.5.1直接實現(xiàn)法
5.5.2串接實現(xiàn)法
5.5.3并接實現(xiàn)法
5.6離散控制系統(tǒng)的MATLAB分析與仿真
本章小結
思考題與習題
第6章先進控制策略
6.1模糊控制
6.1.1模糊集合
6.1.2隸屬函數(shù)的參數(shù)化
6.1.3模糊關系及其運算
6.1.4模糊關系的合成
6.1.5模糊推理
6.1.6模糊控制器的組成
6.1.7模糊控制器的設計步驟
6.1.8基于MATLAB的模糊控制系統(tǒng)設計
6.2神經網絡控制
6.2.1神經網絡的基本概念
6.2.2感知器和BP網絡
6.2.3神經網絡控制
6.3其他控制策略
6.3.1最優(yōu)控制
6.3.2自適應控制
6.3.3魯棒控制
6.3.4預測控制
6.3.5線性控制理論的發(fā)展
6.3.6專家系統(tǒng)
思考題與習題
第7章計算機控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
7.1計算機控制系統(tǒng)的設計原則與步驟
7.1.1控制系統(tǒng)的設計原則
7.1.2控制系統(tǒng)的設計步驟
7.2計算機控制系統(tǒng)設計實例
7.2.1電阻爐溫度計算機控制系統(tǒng)的設計
7.2.2變頻恒壓供水計算機控制系統(tǒng)設計
7.3計算機控制系統(tǒng)抗干擾技術
7.3.1硬件抗干擾技術
7.3.2軟件抗干擾技術
思考題與習題
第8章計算機網絡控制系統(tǒng)
8.1分布式控制系統(tǒng)
8.1.1DCS的發(fā)展概況
8.1.2DCS的體系結構
8.1.3DCS的現(xiàn)場控制站
8.1.4DCS的操作站
8.1.5DCS的組態(tài)
8.2現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
8.2.1現(xiàn)場總線概述
8.2.2現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的特點
8.2.3幾種常用的現(xiàn)場總線技術
8.3工業(yè)以太網控制系統(tǒng)
8.3.1工業(yè)以太網的技術特點
8.3.2工業(yè)以太網控制系統(tǒng)的設計方法
思考題與習題
參考文獻