計算機控制技術

序
前言
第1章 緒論
1.1 自動控制系統(tǒng)的一般形式
1.2 計算機控制系統(tǒng)的一般概念與組成
1.2.1 計算機控制系統(tǒng)的一般概念
1.2.2 計算機控制系統(tǒng)的組成
1.3 工業(yè)控制計算機的特點
1.4 計算機控制系統(tǒng)的分類
1.4.1 操作指導控制系統(tǒng)
1.4.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng)
1.4.3 監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)
1.4.4 集散控制系統(tǒng)
1.4.5 計算機集成制造系統(tǒng)
1.4.6 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
1.4.7 嵌入式控制系統(tǒng)
1.5 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況與趨勢
1.5.1 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況
1.5.2 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
習題1
第2章 過程輸入輸出通道
2.1 信號的采樣與恢復
2.1.1 信號的采樣過程
2.1.2 采樣定理
2.1.3 信息的恢復過程和零階保持器
2.2 模擬量輸入通道
2.2.1 模擬量輸入通道的一般組成
2.2.2 A／D轉(zhuǎn)換器接口邏輯設計要點
2.2.3 典型A／D轉(zhuǎn)換器與微機的接口設計
2.3 模擬量輸出通道
2.3.1 模擬量輸出通道的結(jié)構(gòu)形式
2.3.2 D／A轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)特性與應用特性
2.3.3 D／A轉(zhuǎn)換器與微機的接口設計
2.4 數(shù)字量輸入輸出通道
2.4.1 數(shù)字量輸入通道
2.4.2 數(shù)字量輸出通道
2.4.3 數(shù)字量輸入輸出通道設計
習題2
第3章 常用應用程序設計
3.1 數(shù)字濾波
3.1.1 程序判斷濾波。
3.1.2 算術平均值濾波
3.1.3 加權平均值濾波
3.1.4 中值濾波
3.1.5 去極值平均濾波
3.1.6 滑動平均濾波
3.1.7 低通數(shù)字濾波
3.1.8 復合濾波程序
3.2 標度變換
3.2.1 線性參數(shù)標度變換
3.2.2 非線性參數(shù)標度變換
3.3 越限報警
3.3.1 軟件報警程序設計
3.3.2 直接報警程序設計
3.4 鍵盤控制程序
3.4.1 鍵盤的組成、特點及消除抖動的措施
3.4.2 獨立式按鍵接口技術
3.4.3 矩陣式鍵盤接口技術
3.4.4 雙功能鍵的設計及重鍵處理技術
3.5 顯示程序設計
3.5.1 LED顯示器接口技術
3.5.2 LCD顯示器接口技術
習題3
第4 計算機控制系統(tǒng)特性分析
4.1 離散系統(tǒng)
4.1.1 采樣控制系統(tǒng)
4.1.2 數(shù)字控制系統(tǒng)
4.1.3 計算機控制系統(tǒng)與采樣控制系統(tǒng)的關系
4.1.4 離散控制系統(tǒng)的特點
4.1.5 離散系統(tǒng)的分類
4.2 計算機控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
4.2.1 Z變換與拉普拉斯變換的對比
4.2.2 S平面與Z平面的映射關系
4.2.3 離散系統(tǒng)的穩(wěn)定域
4.2.4 勞斯穩(wěn)定判據(jù)在離散系統(tǒng)的應用
4.3 計算機控制系統(tǒng)的動態(tài)響應分析
4.3.1 Z平面上極點分布與單位脈沖響應的關系
4.3.2 用脈沖傳遞函數(shù)分析離散系統(tǒng)動態(tài)特性
4.4 計算機控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
4.4.1 Z變換終值定理法求穩(wěn)態(tài)誤差
4.4.2 典型輸入信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差分析
習題4
第5 數(shù)字PID及其算法
5.1 PID算法的離散化
5.2 位置式PID算法
5.3 增量式PID算法
5.4 數(shù)字PID算法的改進
5.4.1 積分分離PID算法
5.4.2 不完全微分PID算法
5.4.3 變速積分PID算法
5.4.4 帶死區(qū)的PID算法
5.4.5 PID比率控制
5.5 PID算法程序的實現(xiàn)
5.5.1 位置式PID算法的程序設計
5.5.2 增量式PID算法的程序設計
5.5.3 積分分離PID算法的程序設計
5.6 數(shù)字PID算法的參數(shù)整定
5.6.1 采樣周期T的確定
5.6.2 擴充臨界比例度法
5.6.3 擴充響應曲線法
5.6.4 歸一參數(shù)整定法
5.6.5 優(yōu)選法
習題5
第6 直接數(shù)字控制
6.1 最少拍計算機控制系統(tǒng)的設計
6.1.1 最少拍控制系統(tǒng)數(shù)字控制器分析
6.1.2 最少拍控制系統(tǒng)數(shù)字控制器的設計
6.2 最少拍無紋波計算機控制系統(tǒng)的設計
6.2.1 單位階躍輸入最少拍無紋波系統(tǒng)的設計
6.2.2 單位速度輸入最少拍無紋波系統(tǒng)的設計
6.2.3 最少拍無紋波系統(tǒng)設計舉例
6.3 大林算法
6.3.1 大林算法的D（z）基本形式
6.3.2 振鈴現(xiàn)象及其消除方法
6.3.3 大林算法的設計步驟
6.4 數(shù)字控制器D（z）的實現(xiàn)方法
6.4.1 直接程序設計法
6.4.2 串行程序設計法
6.4.3 并行程序設計法
6.4.4 數(shù)字控制器的設計
習題6
第7 計算機控制系統(tǒng)的可靠性與抗干擾技術
7.1 可靠性與抗干擾技術概述
7.1.1 干擾竄入計算機控制系統(tǒng)的主要途徑
7.1.2 干擾的耦合方式
7.2 計算機控制系統(tǒng)的硬件抗干擾技術
7.2.1 過程通道干擾的抑制
7.2.2 反射波干擾的抑制
7.2.3 空間干擾的抑制
7.2.4 RAM數(shù)據(jù)掉電保護
7.3 計算機控制系統(tǒng)的接地和電源保護技術
7.3.1 計算機控制系統(tǒng)的接地技術
7.3.2 計算機控制系統(tǒng)的電源保護技術
7.4 計算機控制系統(tǒng)的軟件抗干擾技術
7.4.1 指令冗余技術
7.4.2 軟件陷阱技術
7.4.3 故障自動恢復處理程序
7.4.4 watchdog技術
習題7
第8 計算機控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
8.1 系統(tǒng)設計的基本要求和特點
8.1.1 系統(tǒng)設計的基本要求
8.1.2 系統(tǒng)設計的特點
8.2 計算機控制系統(tǒng)的設計方法及步驟
8.2.1 控制系統(tǒng)總體方案的確定
8.2.2 計算機及接口的選擇
8.2.3 控制算法的選擇
8.2.4 控制系統(tǒng)的硬件設計
8.2.5 控制系統(tǒng)的軟件設計
8.2.6 計算機控制系統(tǒng)的調(diào)試
8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)
8.3.1 溫度控制系統(tǒng)的組成
8.3.2 溫度控制系統(tǒng)的硬件設計
8.3.3 數(shù)字控制器的數(shù)學模型
8.3.4 溫度控制系統(tǒng)的軟件設計
8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)
8.4.1 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)的原理及操作流程
8.4.2 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)的硬件設計
8.4.3 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)的軟件設計
8.5 自動剪切機控制系統(tǒng)
8.5.1 自動剪切機的組成及工作過程
8.5.2 自動剪切機控制系統(tǒng)的硬件設計
8.5.3 自動剪切機控制系統(tǒng)的軟件設計
習題8 參考文獻