計算機控制技術實用教程

第1章 緒論
　1.1 計算機控制系統(tǒng)概述
　　1.1.1 計算機控制系統(tǒng)的概念
　　1.1.2 計算機控制系統(tǒng)的組成
　1.2 計算機控制系統(tǒng)的分類
　1.3 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程
　習題
第2章　計算機控制系統(tǒng)分析和設計的數(shù)學基礎
　2.1　采樣量化及保持
　　2.1.1　采樣
　　2.1.2　量化
　　2.1.3　采樣信號的復現(xiàn)
　2.2　Z變換與Z反變換
　　2.2.1　Z變換
　　2.2.2　Z變換的基本定理
　　2.2.3　Z反變換
　2.3　用Z變換解線性差分方程
　2.4　脈沖傳遞函數(shù)
　　2.4.1　脈沖傳遞函數(shù)的定義
　　2.4.2　開環(huán)系統(tǒng)（或環(huán)節(jié)）的脈沖傳遞函數(shù)
　　2.4.3　閉環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)
　　2.4.4　計算機控制系統(tǒng)的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)
　2.5　采樣系統(tǒng)的性能分析
　　2.5.1　采樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性
　　2.5.2　采樣系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
　　2.5.3　采樣系統(tǒng)的瞬態(tài)響應特性
　習題
第3章　過程輸入、輸出通道的基本結(jié)構(gòu)與接口技術
　3.1　數(shù)字量輸入、輸出通道
　　3.1.1　數(shù)字量輸入通道
　　3.1.2　數(shù)字量輸出通道
　3.2　模擬量輸入通道
　　3.2.1　模擬量輸入信號調(diào)理電路
　　3.2.2　多路轉(zhuǎn)換器
　　3.2.3　采樣/保持器
　　3.2.4　A/D轉(zhuǎn)換器及其主要參數(shù)
　　3.2.5　A/D轉(zhuǎn)換器芯片及與單片機接口
　3.3　模擬量輸出通道
　　3.3.1　模擬量輸出通道結(jié)構(gòu)
　　3.3.2　單極性與雙極性電壓輸出電路
　　3.3.3　V/I變換
　　3.3.4　D/A轉(zhuǎn)換器及其主要參數(shù)
　　3.3.5　D/A轉(zhuǎn)換器芯片及與單片機接口
　習題5
第4章　常規(guī)和復雜的控制算法
　4.1　數(shù)據(jù)采集和處理
　　4.1.1　數(shù)字濾波
　　4.1.2　線性化處理
　　4.1.3　標度變換
　4.2　數(shù)字控制器模擬化設計方法——數(shù)字PID控制
　　4.2.1　數(shù)字PID的基本控制
　　4.2.2　數(shù)字PID的改進
　　4.2.3　數(shù)字PID的參數(shù)整定
　4.3　數(shù)字控制器離散化設計方法
　　4.3.1　最少拍有波紋控制系統(tǒng)設計
　　4.3.2　最少拍無波紋控制系統(tǒng)設計
　　4.3.3　大林算法
　　4.3.4　數(shù)字控制器的實現(xiàn)
　4.4　史密斯預估控制
　　4.4.1　史密斯預估控制原理
　　4.4.2　史密斯預估控制器的計算機實現(xiàn)
　4.5　數(shù)字串級控制
　　4.5.1　串級控制的結(jié)構(gòu)和原理
　　4.5.2　數(shù)字串級控制算法
　　4.5.3　副回路微分先行串級控制算法
　4.6　數(shù)字前饋反饋控制算法
　　4.6.1　前饋控制的結(jié)構(gòu)和原理
　　4.6.2　前饋反饋控制結(jié)構(gòu)
　　4.6.3　數(shù)字前饋反饋控制算法
　4.7　模糊控制系統(tǒng)及其應用
　　4.7.1　模糊控制系統(tǒng)的組成
　　4.7.2　模糊控制系統(tǒng)的基本原理
　　4.7.3　模糊控制系統(tǒng)的特點及發(fā)展
　習題4
第5章　集散測控網(wǎng)絡技術
　5.1　數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡
　　5.1.1　數(shù)據(jù)通信概述
　　5.1.2　通信方式
　　5.1.3　信道復用技術
　　5.1.4　串行通信接口及標準
　　5.1.5　計算機網(wǎng)絡概述
　　5.1.6　工業(yè)控制網(wǎng)絡技術
　5.2　現(xiàn)場總線技術
　　5.2.1　現(xiàn)場總線概述
　　5.2.2　幾種典型的現(xiàn)場總線
　5.3　集散控制系統(tǒng)（DCS）
　　5.3.1　DCS概述
　　5.3.2　DCS的分散過程控制級
　　5.3.3　DCS的集中操作監(jiān)控級
　　5.3.4　DCS的綜合信息管理級
　5.4　工控組態(tài)軟件技術
　　5.4.1　概述
　　5.4.2　iFIX組態(tài)軟件
　5.5　應用舉例——變電站自動化系統(tǒng)
　　5.5.1　概述
　　5.5.2　變電站自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)
　習題5
第6章　計算機控制系統(tǒng)的設計及應用
　6.1　系統(tǒng)設計原則和步驟
　　6.1.1　系統(tǒng)設計的原則
　　6.1.2　系統(tǒng)設計的步驟
　6.2　系統(tǒng)的抗干擾與可靠性技術
　　6.2.1　控制系統(tǒng)的干擾
　　6.2.2　控制系統(tǒng)的抗干擾措施
　　6.2.3　硬件的可靠性措施
　　6.2.4　軟件的可靠性措施
　　6.2.5　軟件的安全性
　6.3　生產(chǎn)過程計算機控制系統(tǒng)設計舉例
　　6.3.1　單片機溫度控制系統(tǒng)
　　6.3.2　直流電動機單片機位置速度控制系統(tǒng)
　習題6
參考文獻