计算机测控技术与系统 / 普通高等教育测控技术与仪器专业规划教材
￥35.00定价
作者： 于微波
出版时间：2015年12月
出版社：机械工业出版社
- 机械工业出版社
- 9787111514091
- 1-1
- 144347
- 48238371-8
- 平装
- 16开
- 2015年12月
- 385
- 242
- 工学
- 计算机科学与技术
- TP273
- 测控技术与仪器
- 本科
内容简介
从系统的角度全面阐述信息的采集、传输和处理技术以及对被控对象的参数控制。本书的编写以测控系统的构成为主线，详细介绍测控系统的基础知识，信号的检测、采集及处理技术，实用控制算法，数据通信技术，测控网络技术以及测控系统抗干扰技术，后落实于测控系统工程设计实践。
目录
前言
第1章计算机测控系统概述1
1.1测控系统的基本概念1
1.1.1现代测量技术1
1.1.2现代控制技术2
1.1.3现代测控技术3
1.1.4测控系统微机化的重要
意义4
1.2计算机测控系统的分类5
1.2.1数据采集系统5
1.2.2直接数字控制系统6
1.2.3监督控制系统7
1.2.4分布式控制系统7
1.2.5现场总线控制系统9
1.3计算机测控系统的组成10
1.3.1计算机测控系统的典型
结构10
1.3.2计算机测控系统的硬件
组成11
1.3.3计算机测控系统的软件
组成13
1.4计算机测控系统的发展趋势14
习题与思考题15
第2章计算机测控系统的硬件
技术16
2.1测控系统的主机16
2.1.1嵌入式处理器16
2.1.2工业控制计算机17
2.1.3可编程序控制器20
2.1.4可编程自动化控制器23
2.2测控系统的输入通道26
2.2.1输入通道概述27
2.2.2模拟量输入通道28
2.2.3开关量输入通道42
2.2.4模拟量输入通道设计
举例45
2.3测控系统的输出通道46
2.3.1输出通道概述47
2.3.2模拟量输出通道47
2.3.3开关量输出通道57
2.3.4开关量输出通道设计
举例61
2.4测控系统的过程通道接口
模板65
2.4.1板卡式过程通道66
2.4.2模块式过程通道71
习题与思考题73
第3章计算机测控系统的控制
技术74
3.1模拟控制器的数字化实现74
3.1.1模拟控制器的数字化处理74
3.1.2模拟控制器的离散化方法78
3.2数字PID控制器的设计81
3.2.1模拟PID控制规律的
离散化82
3.2.2数字PID控制算法的改进87
3.2.3数字PID控制器参数的
整定90
3.2.4设计举例93
3.3纯滞后测控系统的设计99
3.3.1Smith预估控制99
3.3.2大林算法103
3.3.3设计举例109
习题与思考题112
第4章计算机测控系统的数据
处理115
4.1误差校正与量程切换115
4.1.1软件校正方法116
4.1.2量程自动切换117
4.2标度变换121
4.2.1线性参数的标度变换122
4.2.2非线性参数的标度变换122
4.3非线性校正方法123
4.3.1查表法123
4.3.2插值法124
4.3.3拟合法126
4.4数字滤波127
4.4.1平均滤波128
4.4.2中值滤波129
4.4.3程序判断滤波130
4.4.4低通滤波131
4.4.5复合滤波133
习题与思考题133
第5章计算机测控系统的软件
技术134
5.1计算机测控系统的软件概述134
5.1.1测控系统软件的主要特性134
5.1.2应用程序设计的步骤与
方法135
5.1.3应用程序设计的编程语言137
5.1.4测控系统的软件开发工具138
5.2工业组态软件技术简介140
5.2.1组态软件的产生与现状140
5.2.2组态软件的组成141
5.2.3组态软件开发工程的一般
步骤143
5.2.4几种流行的工业组态软件144
5.3虚拟仪器技术简介146
5.3.1虚拟仪器技术的优势146
5.3.2虚拟仪器系统的构成147
5.3.3虚拟仪器系统的组建方案149
5.3.4虚拟仪器的分类150
5.4测控系统软件的相关技术151
5.4.1面向对象技术151
5.4.2测控系统中的数据交换
技术152
5.4.3数据库技术155
习题与思考题156
第6章计算机测控系统的抗干扰
技术157
6.1噪声干扰的形成157
6.1.1干扰的来源157
6.1.2干扰的耦合方式158
6.1.3干扰的表现形式159
6.2硬件抗干扰技术160
6.2.1通道抗干扰技术161
6.2.2长线传输抗干扰技术163
6.2.3接地技术165
6.2.4供电系统抗干扰技术167
6.3软件抗干扰技术171
6.3.1软件冗余技术171
6.3.2软件陷阱技术173
6.3.3“看门狗”技术174
习题与思考题174
计算机测控技术与系统目录第7章计算机测控系统的总线
技术175
7.1总线技术概述175
7.1.1总线的产生175
7.1.2总线的定义及分类175
7.2系统总线177
7.2.1PCI总线177
7.2.2PXI总线180
7.3串行通信总线182
7.3.1串行通信的基本概念183
7.3.2串行通信的同步和异步
方式184
7.3.3串行通信的差错控制技术187
7.3.4常用串行通信标准总线189
7.4现场总线技术194
7.4.1现场总线概述194
7.4.2几种流行的现场总线196
习题与思考题200
第8章计算机测控系统的设计与
实现201
8.1计算机测控系统的设计概述201
8.1.1计算机测控系统的设计
原则201
8.1.2计算机测控系统的设计
步骤203
8.2计算机测控系统的设计方法205
8.2.1测控系统总体方案设计205
8.2.2测控系统硬件设计210
8.2.3测控系统软件设计213
8.2.4测控系统抗干扰设计216
8.3计算机温度测控系统的设计217
8.3.1设计任务217
8.3.2总体方案设计218
8.3.3系统的数学模型和控制
算法220
8.3.4系统的硬件设计221
8.3.5系统的软件设计228
8.3.6系统调试与实验结果238
习题与思考题241
参考文献242
第1章计算机测控系统概述1
1.1测控系统的基本概念1
1.1.1现代测量技术1
1.1.2现代控制技术2
1.1.3现代测控技术3
1.1.4测控系统微机化的重要
意义4
1.2计算机测控系统的分类5
1.2.1数据采集系统5
1.2.2直接数字控制系统6
1.2.3监督控制系统7
1.2.4分布式控制系统7
1.2.5现场总线控制系统9
1.3计算机测控系统的组成10
1.3.1计算机测控系统的典型
结构10
1.3.2计算机测控系统的硬件
组成11
1.3.3计算机测控系统的软件
组成13
1.4计算机测控系统的发展趋势14
习题与思考题15
第2章计算机测控系统的硬件
技术16
2.1测控系统的主机16
2.1.1嵌入式处理器16
2.1.2工业控制计算机17
2.1.3可编程序控制器20
2.1.4可编程自动化控制器23
2.2测控系统的输入通道26
2.2.1输入通道概述27
2.2.2模拟量输入通道28
2.2.3开关量输入通道42
2.2.4模拟量输入通道设计
举例45
2.3测控系统的输出通道46
2.3.1输出通道概述47
2.3.2模拟量输出通道47
2.3.3开关量输出通道57
2.3.4开关量输出通道设计
举例61
2.4测控系统的过程通道接口
模板65
2.4.1板卡式过程通道66
2.4.2模块式过程通道71
习题与思考题73
第3章计算机测控系统的控制
技术74
3.1模拟控制器的数字化实现74
3.1.1模拟控制器的数字化处理74
3.1.2模拟控制器的离散化方法78
3.2数字PID控制器的设计81
3.2.1模拟PID控制规律的
离散化82
3.2.2数字PID控制算法的改进87
3.2.3数字PID控制器参数的
整定90
3.2.4设计举例93
3.3纯滞后测控系统的设计99
3.3.1Smith预估控制99
3.3.2大林算法103
3.3.3设计举例109
习题与思考题112
第4章计算机测控系统的数据
处理115
4.1误差校正与量程切换115
4.1.1软件校正方法116
4.1.2量程自动切换117
4.2标度变换121
4.2.1线性参数的标度变换122
4.2.2非线性参数的标度变换122
4.3非线性校正方法123
4.3.1查表法123
4.3.2插值法124
4.3.3拟合法126
4.4数字滤波127
4.4.1平均滤波128
4.4.2中值滤波129
4.4.3程序判断滤波130
4.4.4低通滤波131
4.4.5复合滤波133
习题与思考题133
第5章计算机测控系统的软件
技术134
5.1计算机测控系统的软件概述134
5.1.1测控系统软件的主要特性134
5.1.2应用程序设计的步骤与
方法135
5.1.3应用程序设计的编程语言137
5.1.4测控系统的软件开发工具138
5.2工业组态软件技术简介140
5.2.1组态软件的产生与现状140
5.2.2组态软件的组成141
5.2.3组态软件开发工程的一般
步骤143
5.2.4几种流行的工业组态软件144
5.3虚拟仪器技术简介146
5.3.1虚拟仪器技术的优势146
5.3.2虚拟仪器系统的构成147
5.3.3虚拟仪器系统的组建方案149
5.3.4虚拟仪器的分类150
5.4测控系统软件的相关技术151
5.4.1面向对象技术151
5.4.2测控系统中的数据交换
技术152
5.4.3数据库技术155
习题与思考题156
第6章计算机测控系统的抗干扰
技术157
6.1噪声干扰的形成157
6.1.1干扰的来源157
6.1.2干扰的耦合方式158
6.1.3干扰的表现形式159
6.2硬件抗干扰技术160
6.2.1通道抗干扰技术161
6.2.2长线传输抗干扰技术163
6.2.3接地技术165
6.2.4供电系统抗干扰技术167
6.3软件抗干扰技术171
6.3.1软件冗余技术171
6.3.2软件陷阱技术173
6.3.3“看门狗”技术174
习题与思考题174
计算机测控技术与系统目录第7章计算机测控系统的总线
技术175
7.1总线技术概述175
7.1.1总线的产生175
7.1.2总线的定义及分类175
7.2系统总线177
7.2.1PCI总线177
7.2.2PXI总线180
7.3串行通信总线182
7.3.1串行通信的基本概念183
7.3.2串行通信的同步和异步
方式184
7.3.3串行通信的差错控制技术187
7.3.4常用串行通信标准总线189
7.4现场总线技术194
7.4.1现场总线概述194
7.4.2几种流行的现场总线196
习题与思考题200
第8章计算机测控系统的设计与
实现201
8.1计算机测控系统的设计概述201
8.1.1计算机测控系统的设计
原则201
8.1.2计算机测控系统的设计
步骤203
8.2计算机测控系统的设计方法205
8.2.1测控系统总体方案设计205
8.2.2测控系统硬件设计210
8.2.3测控系统软件设计213
8.2.4测控系统抗干扰设计216
8.3计算机温度测控系统的设计217
8.3.1设计任务217
8.3.2总体方案设计218
8.3.3系统的数学模型和控制
算法220
8.3.4系统的硬件设计221
8.3.5系统的软件设计228
8.3.6系统调试与实验结果238
习题与思考题241
参考文献242
