第1章计算机控制系统概述
1.1自动控制系统的一般形式
1.2计算机控制系统的一般概念与
组成
1.2.1计算机控制系统的一般概念
1.2.2计算机控制系统的组成
1.3常见的工业控制计算机及特点
1.3.1单片机
1.3.2可编程序控制器
1.3.3工控机
1.4计算机控制系统的分类
1.4.1数据采集系统
1.4.2直接数字控制系统
1.4.3监督计算机控制系统
1.4.4集散控制系统
1.4.5计算机集成制造系统
1.4.6现场总线控制系统
1.4.7嵌入式控制系统
1.5计算机控制的发展
1.5.1计算机控制技术及其发展
1.5.2计算机控制系统的发展
1.5.3计算机控制理论和新型控制
策略
1.5.4计算机控制系统的发展趋势
习题1
第2章计算机控制系统中的过程
通道
2.1传感器与执行器
2.1.1传感器与变送器
2.1.2执行器及其分类
2.1.3伺服电动机和步进电动机
2.2信号的采样与恢复
2.2.1信号的采样过程
2.2.2采样定理
2.2.3信息的恢复过程和零阶保
持器
2.3I/O编址方式与地址译码方法
2.3.1I/O编址方式
2.3.2I/O地址译码方法
2.4模拟量输入通道
2.4.1模拟量输入通道的一般组成
2.4.2A/D转换器接口逻辑设计
要点
2.4.3典型A/D转换器与计算机的接口
设计
2.5模拟量输出通道
2.5.1模拟量输出通道的结构形式
2.5.2D/A转换器的结构特性与应用
特性
2.5.3D/A转换器与计算机的接口
设计
2.6数字量输入/输出通道
2.6.1数字量输入通道
2.6.2数字量输出通道
2.6.3数字量输入/输出通道设计
习题2
第3章数据处理与人机交互
技术
3.1数字滤波
3.1.1程序判断滤波
3.1.2算术平均值滤波
3.1.3加权平均值滤波
3.1.4中值滤波
3.1.5去极值平均滤波
3.1.6滑动平均滤波
3.1.7低通数字滤波
3.1.8复合滤波
3.2线性化处理
3.2.1线性插值法
3.2.2分段插值算法程序的设计
方法
3.3标度变换
3.3.1线性参数标度变换
3.3.2非线性参数标度变换
3.4越限报警
3.4.1软件报警程序设计
3.4.2直接报警程序设计
3.5键盘接口技术
3.5.1键盘的组成、特点及消除抖动的
措施
3.5.2独立式按键接口技术
3.5.3矩阵式键盘接口技术
3.5.4双功能键的设计及重键处理
技术
3.6显示接口技术
3.6.1LED显示器接口技术
3.6.2LCD显示器接口技术
习题3
第4章计算机控制系统特性
分析
4.1离散系统
4.1.1采样控制系统
4.1.2数字控制系统
4.1.3计算机控制系统与采样控制系统的
关系
4.1.4离散控制系统的特点
4.1.5离散系统的分类
4.2计算机控制系统的稳定性分析
4.2.1Z变换与拉普拉斯变换的
对比
4.2.2Z变换的主要性质和定理
4.2.3S平面与Z平面的映射关系
4.2.4离散系统的稳定域
4.2.5劳斯稳定判据在离散系统的
应用
4.3计算机控制系统的动态响应分析
4.3.1Z平面上极点分布与单位脉冲
响应的关系
4.3.2用脉冲传递函数分析离散系统的
动态特性
4.4计算机控制系统的稳态误差
分析
4.4.1Z变换终值定理法求稳态
误差
4.4.2典型输入信号作用下的稳态误差
分析
习题4
第5章数字PID及其算法
5.1PID算法的离散化
5.2位置式PID算法
5.3增量式PID算法
5.4数字PID算法的改进
5.4.1积分分离PID算法
5.4.2不完全微分PID算法
5.4.3变速积分PID算法
5.4.4带死区的PID算法
5.4.5PID比率控制
5.5PID算法程序的实现
5.5.1位置式PID算法的程序
设计
5.5.2增量式PID算法的程序
设计
5.5.3积分分离PID算法的程序
设计
5.6数字PID算法的参数整定
5.6.1采样周期T的确定
5.6.2扩充临界比例度法
5.6.3扩充响应曲线法
5.6.4归一参数整定法
5.6.5优选法
习题5
第6章直接数字控制
6.1最少拍计算机控制系统的设计
6.1.1最少拍控制系统数字控制器
分析
6.1.2最少拍控制系统数字控制器的
设计
6.2最少拍无纹波计算机控制系统的
设计
6.2.1单位阶跃输入最少拍无纹波系统的
设计
6.2.2单位速度输入最少拍无纹波系统的
设计
6.2.3最少拍无纹波系统设计
举例
6.3大林算法
6.3.1大林算法的D(z)基本形式
6.3.2振铃现象及其消除方法
6.3.3大林算法的设计步骤
6.4数字控制器D(z)的实现方法
6.4.1直接程序设计法
6.4.2串行程序设计法
6.4.3并行程序设计法
6.4.4数字控制器的设计
习题6
第7章模糊控制技术
7.1模糊集合及模糊集合运算
7.1.1模糊集合的概念
7.1.2模糊集合的表示方法
7.1.3模糊集合的基本运算
7.2模糊关系及模糊关系运算
7.2.1模糊关系的定义
7.2.2模糊矩阵
7.2.3模糊矩阵的运算
7.2.4模糊关系的合成
7.3模糊逻辑与近似推理
7.3.1语言变量
7.3.2模糊蕴含关系
7.3.3句子连接关系的逻辑运算
7.3.4近似推理
7.4模糊控制系统的结构及其工作
原理
7.4.1模糊控制系统的基本组成
7.4.2模糊控制系统的工作原理
7.4.3模糊控制的特点
7.5模糊控制器设计
7.5.1模糊控制器的基本结构
7.5.2模糊控制器的设计要求
7.5.3模糊控制器的结构设计
7.5.4精确输入量的模糊化
7.5.5模糊控制规则库及推理机制的
设计
7.5.6模糊推理
7.5.7清晰化计算
7.5.8模糊论域为离散的离线计算与
在线控制
7.5.9模糊控制器的算法程序
实现
7.6模糊PID控制
7.7模糊控制的应用领域
习题7
第8章计算机控制系统的可靠性与
抗干扰技术
8.1工业现场的干扰及其对系统的
影响
8.1.1干扰的来源
8.1.2干扰窜入计算机控制系统的主要
途径
8.1.3干扰的耦合方式
8.2计算机控制系统的硬件抗干扰
技术
8.2.1过程通道干扰的抑制
8.2.2反射波干扰的抑制
8.2.3空间干扰的抑制
8.2.4RAM数据掉电保护
8.3计算机控制系统的接地和电源保护
技术
8.3.1计算机控制系统的接地
技术
8.3.2计算机控制系统的电源保护
技术
8.4计算机控制系统的软件抗干扰
技术
8.4.1指令冗余技术
8.4.2软件陷阱技术
8.4.3故障自动恢复处理程序
8.4.4Watchdog技术
习题8
第9章网络化控制系统
9.1集散控制系统
9.1.1集散控制系统的产生与
发展
9.1.2集散控制系统的体系结构
9.1.3集散控制系统的特点
9.2现场总线控制系统
9.2.1现场总线控制系统概述
9.2.2几种有影响的现场总线
9.2.3现场总线控制系统的体系
结构
9.3工业互联网系统
9.3.1工业互联网的内涵
9.3.2工业互联网平台与工业
APP
9.3.3工业互联网的体系架构
9.3.4工业互联网系统的关键
技术
习题9
第10章计算机控制系统的设计与
实现
10.1系统设计的基本要求和特点
10.1.1系统设计的基本要求
10.1.2系统设计的特点
10.2计算机控制系统的设计方法及
步骤
10.2.1控制系统总体方案的确定
10.2.2计算机及接口的选择
10.2.3控制算法的选择
10.2.4控制系统的硬件设计
10.2.5控制系统的软件设计
10.2.6计算机控制系统的调试
10.3产品自动装箱控制系统
10.3.1产品自动装箱控制系统的原理
及操作流程
10.3.2产品自动装箱控制系统的硬件
设计
10.3.3产品自动装箱控制系统的软件
设计
10.4自动剪切机控制系统
10.4.1自动剪切机的组成及工作
过程
10.4.2自动剪切机控制系统的硬件
设计
10.4.3自动剪切机控制系统的软件
设计
10.5智慧农业温室大棚测控系统
10.5.1系统总体方案设计
10.5.2温室大棚温湿度模糊控制
10.5.3智能温室大棚测控系统软件设计
10.5.4智能温室大棚测控系统界面设计
习题10
附录以C51编程实现的软件设计
程序
参考文献