計算機控制系統(tǒng)（三版）

第一章　緒論
　第一節(jié)　計算機控制系統(tǒng)的一般概念
　　一、計算機控制系統(tǒng)概述
　　二、計算機控制系統(tǒng)的組成
　　三、計算機控制系統(tǒng)的效益
　第二節(jié)　計算機控制系統(tǒng)的分類
　　一、計算機巡回檢測和操作指導系統(tǒng)
　　二、計算機直接數(shù)字控制系統(tǒng)DDC
　　三、計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)SCC
　　四、計算機集散控制系統(tǒng)DCS
　　五、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS
　　六、工業(yè)過程的計算機集成制造系統(tǒng)(流程CIMS)
　第三節(jié)　計算機控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
　　一、設計與實施計算機控制系統(tǒng)的一般步驟
　　二、計算機控制系統(tǒng)的設計方法
　第四節(jié)　過程計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況及趨勢
　思考題與習題
第二章　計算機控制系統(tǒng)基礎
　第一節(jié)　計算機控制系統(tǒng)的采樣及信號特點
　　一、計算機控制系統(tǒng)的信號形式
　　二、信號的采樣、采樣周期和采樣定理
　　三、信號的保持
　第二節(jié)　計算機控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
　　一、Z變換
　　二、計算機控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
　第三節(jié)　離散控制系統(tǒng)的分析
　　一、系統(tǒng)的穩(wěn)定性
　　二、系統(tǒng)的可控性、可達性和可觀性、可檢測性
　　三、系統(tǒng)的靈敏性和魯棒性
　思考題與習題
第三章　計算機控制系統(tǒng)中的總線技術
　第一節(jié)　總線技術概論
　　一、總線的概念
　　二、總線的分類
　　三、總線的模板化結(jié)構(gòu)
　　四、總線的體系結(jié)構(gòu)
　　五、總線的控制方式
　第二節(jié)　RS?232總線
　　一、RS?232標準的功能特性
　　二、RS?232標準的電氣特性
　　三、RS?232的機械特性
　　四、RS?232的常用連接方法
　第三節(jié)　RS?449、RS?422、RS?423及RS?485標準
　　一、RS?449標準接口
　　二、RS?422標準接口
　　三、RS?423標準接口
　　四、RS?485標準接口
　第四節(jié)　SPI總線
　　一、SPI總線的組成
　　二、SPI總線的時序
　　三、SPI示例電路
　第五節(jié)　I2C總線
　　一、I2C總線的特點
　　二、I2C總線的工作原理
　　三、I2C示例電路
　思考題與習題
第四章　計算機的輸入輸出接口技術
　第一節(jié)　模擬量輸出接口
　　一、D/A轉(zhuǎn)換器原理及器件
　　二、D/A轉(zhuǎn)換器接口與隔離技術
　　三、D/A轉(zhuǎn)換模板的標準化設計
　第二節(jié)　模擬量輸入接口
　　一、A/D轉(zhuǎn)換原理及器件
　　二、A/D轉(zhuǎn)換器接口與隔離技術
　　三、A/D轉(zhuǎn)換模板的標準化設計
　第三節(jié)　開關量輸入輸出接口
　　一、開關量的概念及種類
　　二、開關量輸入接口
　　三、開關量輸出接口
　　四、開關量輸入輸出模板的標準化設計
　第四節(jié)　人機交互接口
　　一、鍵盤接口
　　二、顯示器接口
　　三、打印機接口
　　四、其他人機接口
　思考題與習題
第五章　計算機控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)通信技術
　第一節(jié)　數(shù)據(jù)通信的基礎知識
　　一、數(shù)據(jù)通信概述
　　二、數(shù)據(jù)傳輸方式
　　三、多路復用技術
　　四、數(shù)據(jù)交換技術
　第二節(jié)　數(shù)據(jù)通信設備
　　一、通信適配器
　　二、調(diào)制解調(diào)器
　　三、通信介質(zhì)（媒質(zhì)）
　第三節(jié)　數(shù)據(jù)通信中的檢錯與糾錯
　　一、奇/偶校驗
　　二、循環(huán)冗余校驗CRC
　　三、恒比碼
　思考題與習題
第六章　計算機控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡技術
　第一節(jié)　概述
　　一、計算機網(wǎng)絡的定義
　　二、計算機網(wǎng)絡的主要功能
　　三、計算機網(wǎng)絡的分類
　　四、計算機網(wǎng)絡的基本協(xié)議
　第二節(jié)　計算機局域網(wǎng)絡
　　一、局域網(wǎng)絡和拓撲結(jié)構(gòu)
　　二、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)
　第三節(jié)　計算機網(wǎng)絡互連及其協(xié)議
　　一、概述
　　二、網(wǎng)絡互連方法
　　三、網(wǎng)絡互連部件
　　四、廣域網(wǎng)和遠程網(wǎng)
　　五、 Internet
　第四節(jié)　控制網(wǎng)絡與現(xiàn)場總線
　　一、控制網(wǎng)絡
　　二、現(xiàn)場總線概述
　　三、現(xiàn)場總線標準
　　四、具有代表性的現(xiàn)場總線
　第五節(jié)　無線網(wǎng)絡通信
　　一、 Zigbee技術
　　二、藍牙技術
　　三、 WiFi技術
　　四、幾種無線通信技術的比較
　第六節(jié)　控制網(wǎng)絡與企業(yè)網(wǎng)絡
　　一、控制系統(tǒng)中計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)
　　二、企業(yè)的網(wǎng)絡管理
　　三、實施案例
　思考題與習題
第七章　計算機控制系統(tǒng)中的控制策略
　第一節(jié)　數(shù)字濾波和數(shù)據(jù)處理
　　一、采樣數(shù)據(jù)的合理性判別及報警
　　二、數(shù)字濾波
　　三、數(shù)據(jù)處理
　第二節(jié)　數(shù)字PID控制算法
　　一、標準數(shù)字PID控制算法
　　二、數(shù)字PID控制算法的改進
　　三、數(shù)字PID控制的參數(shù)整定
　　四、PID控制回路的性能評估
　第三節(jié)　基于數(shù)字PID控制的多回路控制系統(tǒng)
　　一、串級控制系統(tǒng)
　　二、前饋控制系統(tǒng)
　　三、純滯后補償控制系統(tǒng)
　第四節(jié)　模型預測控制
　　一、模型預測控制的基本原理
　　二、動態(tài)矩陣控制(DMC)
　　三、模型算法控制(MAC)
　　四、廣義預測控制（GPC）
　　五、小結(jié)
　第五節(jié)　模糊控制
　　一、預備知識
　　二、模糊控制的基本原理
　　三、模糊控制器的設計
　　四、模糊控制器的改進
　　五、模糊控制器的工業(yè)應用舉例
　第六節(jié)　控制策略的工程實現(xiàn)
　　一、給定值處理
　　二、被控量處理
　　三、偏差處理
　　四、控制策略的實現(xiàn)
　　五、控制量處理
　　六、自動/手動切換
　思考題與習題
第八章　計算機控制系統(tǒng)軟件技術基礎
　第一節(jié)　概述
　　一、計算機控制系統(tǒng)軟件技術基礎
　　二、計算機控制系統(tǒng)軟件構(gòu)成
　　三、計算機控制系統(tǒng)軟件特點
　第二節(jié)　面向計算機控制的操作系統(tǒng)
　　一、操作系統(tǒng)的功能和任務
　　二、操作系統(tǒng)的分類
　　三、實時操作系統(tǒng)
　　四、嵌入式操作系統(tǒng)
　第三節(jié)　計算機控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫
　　一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述
　　二、實時數(shù)據(jù)庫
　　三、分布式實時數(shù)據(jù)庫
　第四節(jié)　數(shù)據(jù)庫的接口設計
　第五節(jié)　計算機控制系統(tǒng)的應用軟件
　　一、計算機控制系統(tǒng)應用軟件的需求
　　二、應用軟件設計技術
　　三、應用軟件開發(fā)環(huán)境及平臺
　　四、計算機控制系統(tǒng)應用軟件設計
　　五、商品化的工業(yè)控制軟件
　思考題與習題
第九章　計算機控制系統(tǒng)的設計與實施
　第一節(jié)　計算機控制系統(tǒng)設計原則和步驟
　　一、計算機控制系統(tǒng)設計原則
　　二、設計與實施過程計算機控制系統(tǒng)的步驟
　第二節(jié)　計算機控制系統(tǒng)的設計與實施
　　一、計算機控制系統(tǒng)的總體方案設計
　　二、硬件的工程設計與實現(xiàn)
　　三、軟件的工程設計與實現(xiàn)
　　四、控制系統(tǒng)的調(diào)試與投運
　第三節(jié)　過程計算機控制系統(tǒng)的抗干擾與
　　可靠性技術
　　一、計算機控制系統(tǒng)的抗干擾技術
　　二、系統(tǒng)供電與接地技術
　　三、看門狗及其電源掉電檢測技術
　第四節(jié)　計算機控制系統(tǒng)的應用實例
　　一、典型長網(wǎng)紙機的計算機控制系統(tǒng)設計實例
　　二、基于RTLinux和PC/104的微型無人空間飛行器控制系統(tǒng)
　　三、以工業(yè)控制計算機為核心的鍋爐控制系統(tǒng)
　　四、基于PLC與DCS的大中型計算機控制系統(tǒng)
　　五、結(jié)論
　思考題與習題
第十章　流程工業(yè)企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)
　第一節(jié)　概述
　　一、CIMS的概念與發(fā)展
　　二、流程工業(yè)CIMS與離散工業(yè)CIMS之比較
　第二節(jié)　流程工業(yè)CIMS的體系結(jié)構(gòu)
　　一、流程工業(yè)CIMS的功能結(jié)構(gòu)及遞階控制層次
　　二、流程工業(yè)CIMS的體系結(jié)構(gòu)模型
　　三、基于三層結(jié)構(gòu)的流程工業(yè)現(xiàn)代集成制造體系結(jié)構(gòu)
　　四、間歇生產(chǎn)方式對流程工業(yè)CIMS的影響
　第三節(jié)　流程工業(yè)CIMS的核心問題及關鍵技術
　　一、系統(tǒng)集成
　　二、系統(tǒng)優(yōu)化
　　三、建立CIMS集成環(huán)境的關鍵技術
　　四、實現(xiàn)流程工業(yè)CIMS功能集成的關鍵技術
　第四節(jié)　流程工業(yè)CIMS設計示例
　　一、CIMS的體系結(jié)構(gòu)
　　二、實施效果
　思考題與習題
附錄　ASCII碼
　一、非打印ASCII碼（控制代碼）
　二、可打印ASCII碼（控制代碼）
　三、按字節(jié)　計算CRC的C語言程序示例
參考文獻