出版说明

前言

第1章微型计算机控制系统概述1

11微型计算机控制系统的概念2

12微型计算机控制系统的组成3

121微型计算机控制系统硬件3

122微型计算机控制系统软件5

13微型计算机控制系统的典型形式5

131操作指导控制系统 6

132直接数字控制系统6

133监督控制系统6

134集散控制系统7

135现场总线控制系统7

14典型工业受控对象及其微型计算机

控制系统8

141微型计算机过程控制系统 8

142微型计算机运动控制系统 9

15实用计算机控制设备介绍10

151工业控制计算机的主要类别10

152主要计算机控制设备生产厂商11

16计算机控制系统的发展概况及趋势12

161计算机控制系统的发展概况 12

162计算机控制系统的发展趋势16

17小结17

18习题17

第2章PC总线工控机和专用控制

器介绍18

21工控机的主要特点及结构18

211工控机的特点18

212PC总线工控机的结构19

22PC总线标准规范20

221概述20

222ISA总线标准22

223PCI总线标准24

224PCIE总线标准28

23PC总线工控机主要类型、主板及扩

展板卡34

231PC总线工业控制机主要类型34

232PC总线工业控制机主板35

233PC总线工业控制机I/O板卡36

24专用控制器介绍37

241专用控制器的分类37

242UMAC多轴运动控制器39

243温度控制器43

25小结44

26习题44

第3章输入/输出接口技术及输入/输出

通道45

31输入/输出接口与输入/输出通道45

32数据信息的输入/输出控制方式47

321查询控制方式47

322中断控制方式49

323DMA控制方式51

33数字量输入/输出通道和模拟量输入/输出

通道的基本组成51

331数字量输入通道的信号调理51

332数字量输出通道的信号调理52

333模拟量输入通道的信号调理54

334模拟量输出通道的信号调理60

335脉冲量输入/输出接口设计62

34基于板卡的输入/输出接口与通道的

设计63

35基于计算机通信接口的输入/输出接口与

通道的设计64

36多回路温度控制系统输入/输出通道与接口

设计66

37小结66

38习题66

第4章数字控制器的模拟化设计

技术68

41数字控制器的模拟化设计步骤69

42数字PID控制器的设计74

421模拟PID调节器74

422数字PID控制器74

43数字PID控制器的改进77

431积分作用的改进77

432微分作用的改进80

433带死区的PID控制82

434自适应PID控制82

435模糊PID控制84

44数字PID控制器的参数整定85

441凑试法确定PID参数86

442实验经验法确定PID参数87

443自整定PID方法89

444按二阶工程设计法设计数字

控制器90

45小结94

46习题94

第5章数字控制器的直接设计技术96

51数字控制器的直接设计步骤96

52最少拍无差系统的设计97

521典型输入下最少拍控制系统的设计

分析98

522最少拍快速有波纹系统设计的一般

方法103

523最少拍无波纹控制系统设计107

524最少拍控制系统的局限性110

53达林控制算法112

531达林算法的数字控制器设计112

532振铃现象及其抑制115

54小结118

55习题118

第6章现代控制技术121

61现代控制技术概述121

62自适应控制122

621模型参考自适应控制123

622自校正控制124

623PID自整定调节器127

63模糊控制128

631模糊控制系统原理128

632模糊自适应整定PID控制133

64小结135

65习题136

第7章微型计算机控制系统应用

软件137

71微型计算机控制系统软件概述137

711基本功能137

712应用程序设计步骤138

713程序设计方法139

714程序设计语言选择140

72常用控制程序设计141

721报警程序设计 141

722数字滤波程序设计143

723线性化处理程序设计 153

724标度变换程序设计 155

725PID算法程序设计 157

73小结167

74习题168

第8章组态软件应用技术169

81组态软件概述169

82常用组态软件基础170

821实时工业控制软件包iFIX172

822MCGS组态软件174

823WinCC组态软件176

83项目案例组态软件应用180

831被控对象的分析与描述180

832监控软件的设计181

84小结192

85习题192

第9章微型计算机控制系统设计及应用

实例193

91微型计算机控制系统设计的一般原则和

步骤193

911系统设计的原则193

912系统设计的步骤194

92微型计算机控制系统设计实例197

921温度控制系统的硬件设计197

922温度控制系统的软件设计200

93小结203

94习题204

第10章微型计算机控制系统的可靠性

设计205

101微型计算机控制系统可靠性

概述205

1011可靠性的基本概念205

1012系统可靠性分析206

1013系统故障的来源207

1014提高系统可靠性的途径208

102噪声传播途径及其抑制措施208

1021噪声的种类及其特点208

1022抗干扰三要素及其应用211

1023噪声传播途径及其抑制

方法213

103数字电路的抗干扰设计227

1031数字电路抗干扰概述227

1032数字电路外部干扰及其抑制

方法229

1033数字电路的内部干扰及其

抑制230

104印制电路板抗干扰设计235

1041单面、双面印制电路板的抗干

扰设计235

1042多层印制电路板叠层设计237

1043印制电路板布线技术及其

应用237

1044印制电路板的地线设计及其

应用243

1045印制电路板的终端匹配方法247

105微型计算机电路抗干扰设计247

1051增加总线的抗干扰能力247

1052系统的防辐射措施248

1053抑制存储器产生的噪声249

1054微机系统的装接设计249

106软件系统可靠性设计250

107小结254

108习题255

第11章网络集成计算机控制

系统256

111集散控制系统简介256

1111DCS概述256

1112DCS的分散过程控制级257

1113DCS的集中操作管理级258

1114DCS的综合信息管理级258

1115DCS的数据通信258

1116DCS构成实例259

112现场总线控制系统简介261

1121现场总线概述261

1122现场总线的发展背景与趋势263

1123现场总线标准265

1124现场总线控制系统266

1125现场总线对ＤＣＳ结构的影响267

113FCS与DCS的比较268

114小结269

115习题269

第12章计算机智能制造技术270

121智能制造技术简介270

1211智能制造技术的背景和发展270

1212智能制造技术体系271

122智能制造内容272

1221智能产品272

1222智能制造过程272

1223智能制造模式275

123智能制造中的计算机控制技术276

124齿轮箱组装生产线的智能制造

系统277

1241系统目标277

1242系统总体架构278

1243系统硬件拓扑结构设计279

125小结280

126习题280

附录采样系统的Z变换281

参考文献286