計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

內(nèi)容概要

《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)(第3版高等院校自動(dòng)化新編系列教材)》(作者顧德英、羅云林、馬淑華)是“十一五”國家級規(guī)劃教材。全面系統(tǒng)地闡述了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、工程實(shí)現(xiàn)方法及應(yīng)用。全書共分10章，主要內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、輸入輸出接口與過程通道技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、常規(guī)與復(fù)雜控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)、先進(jìn)控制技術(shù)、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)(第3版高等院校自動(dòng)化新編系列教材)》的編寫體系新穎，兼顧理論基礎(chǔ)與實(shí)際應(yīng)用，突出了系統(tǒng)性和實(shí)踐性，并充實(shí)了計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域最新的技術(shù)理論和方法及作者的部分科研成果。
本書可作為高等院校自動(dòng)化、測控技術(shù)、電子與電氣工程、機(jī)電一體化等專業(yè)的教材，也可供這些領(lǐng)域的工程技術(shù)人員用作參考書或培訓(xùn)教材。

書籍目錄

第1章  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述
  1．1  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)特征與組成
  1．1．1  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特征與工作原理
  1．1．2  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理
  1．1．3  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件組成
  1．1．4  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件
  1．2  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類
  1．2．1  操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)
  1．2．2  直接數(shù)字控制系統(tǒng)
  1．2．3  監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
  1．2．4  集散控制系統(tǒng)
  1．2．5  現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
  1．2．6  綜合自動(dòng)化系統(tǒng)
  1．3  計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展概況及發(fā)展趨勢
  1．3．1  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展過程
  1．3．2  計(jì)算機(jī)控制理論的發(fā)展概況
  1．3．3  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
  習(xí)題1
第2章  工業(yè)控制計(jì)算機(jī)
  2．1  工控機(jī)
  2．1．1  IPC的組成與特點(diǎn)
  2．1．2  IPC的內(nèi)部總線
  2．1．3  IPC的外部總線
  2．1．4  IPC輸入／輸出模板
  2．1．5  IPC的主要產(chǎn)品
  2．2  可編程控制器(PLC)  
  2．2．1  可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)
  2．2．2  可編程控制器的分類與特點(diǎn)
  2．2．3  可編程控制器的主要產(chǎn)品
  2．3  嵌入式系統(tǒng)
  2．3．1  嵌入式系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)
  2．3．2  典型的嵌入式微處理器
  2．3．3  典型的微控制器
  習(xí)題2
第3章  輸入輸出接口與信息通道技術(shù)
  3．1  數(shù)字量輸入輸出通道
  3．1．1  數(shù)字量輸入輸出接口技術(shù)
  3．1．2  數(shù)字量輸入通道
  3．1．3  數(shù)字量輸出通道
  3．2  模擬量輸入通道
  3．2．1  模擬量輸入通道的組成
  3．2．2  信號調(diào)理
  3．2．3  多路轉(zhuǎn)換器
  3．2．4  前置放大器
  3．2．5  采樣保持器
  3．2．6  常用的A／D轉(zhuǎn)換器
  3．2．7  A／D轉(zhuǎn)換器接口設(shè)計(jì)
  3．2．8  模擬量輸入通道設(shè)計(jì)
  3．3  模擬量輸出通道
  3．3．1  模擬量輸出通道的結(jié)構(gòu)形式
  3．3．2  常用的D／A轉(zhuǎn)換器
  3．3．3  D／A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)
  3．3．4  D／A轉(zhuǎn)換器的輸出形式
  3．3．5  V／I變換
  3．3．6  D／A轉(zhuǎn)換通道設(shè)計(jì)
  3．4  人一機(jī)交互通道
  3．4．1  鍵盤接口
  3．4．2  顯示器接口
  習(xí)題3
第4章  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)
  4．1  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要干擾分析
  4．1．1  干擾的來源
  4．1．2  干擾的傳播途徑
  4．1．3  過程通道中的干擾
  4．2  過程通道抗干擾技術(shù)
  4．2．1  串模干擾的抑制
  4．2．2  共模干擾的抑制
  4．2．3  長線傳輸干擾的抑制
  4．3  接地技術(shù)
  4．3．1  地線系統(tǒng)分析
  4．3．2  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)輸入環(huán)節(jié)的接地
  4．3．3  主機(jī)系統(tǒng)的接地
  4．4  供電技術(shù)
  4．4．1  交流電源環(huán)節(jié)抗干擾技術(shù)
  4．4．2  直流電源環(huán)節(jié)抗干擾技術(shù)
  習(xí)題4
第5章  數(shù)字控制技術(shù)
  5．1  數(shù)字控制系統(tǒng)
  5．1．1  數(shù)字控制系統(tǒng)的組成
  5．1．2  數(shù)字控制原理
  5．1．3  數(shù)字控制系統(tǒng)的分類
  5．1．4  伺服控制系統(tǒng)
  5．2  逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理
  5．2．1  逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)
  5．2．2  逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)
  5．3  步進(jìn)電機(jī)伺服控制技術(shù)
  5．3．1  步進(jìn)伺服系統(tǒng)的構(gòu)成
  5．3．2  步進(jìn)電機(jī)的工作原理
  5．3．3  步進(jìn)電機(jī)的工作方式
  5．3．4  步進(jìn)電機(jī)IPC控制技術(shù)
  5．3．5  步進(jìn)電機(jī)單片機(jī)控制技術(shù)
  5．4  直流伺服電機(jī)伺服控制技術(shù)
  5．4．1  直流伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理
  5．4．2  直流伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)與控制
  習(xí)題5
第6章  常規(guī)及復(fù)雜控制技術(shù)
  6．1  數(shù)字控制器的模擬化設(shè)計(jì)
  6．1．1  數(shù)字控制器的模擬化設(shè)計(jì)步驟
  6．1．2  數(shù)字PID控制器
  6．1．3  數(shù)字PLD控制器的改進(jìn)
  6．1．4  數(shù)字PID控制器參數(shù)的整定
  6．2  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的離散化設(shè)計(jì)
  6．2．1  數(shù)字控制器的離散化設(shè)計(jì)步驟
  6．2．2  最少拍控制器設(shè)計(jì)
  6．2．3  最少拍無紋波控制器設(shè)計(jì)
  6．3  純滯后控制技術(shù)
  6．3．1  大林算法
  6．3．2  SMITH預(yù)估控制
  6．4  串級控制技術(shù)
  6．4．1  串級控制的結(jié)構(gòu)和原理
  6．4．2  數(shù)字串級控制算法
  6．5  前饋一反饋控制算法
  6．5．1  前饋一反饋控制結(jié)構(gòu)
  6．5．2  數(shù)字前饋一反饋控制算法
  6．6  解耦控制技術(shù)
  6．6．1  解耦控制原理
  6．6．2  數(shù)字解耦控制算法
  習(xí)題6
第7章  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)技術(shù)
  7．1  軟件設(shè)計(jì)技術(shù)
  7．1．1  軟件設(shè)計(jì)的方法
  7．1．2  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
  7．1．3  監(jiān)控組態(tài)軟件
  7．2  測量數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)
  7．2．1  系統(tǒng)誤差的自動(dòng)校準(zhǔn)
  7．2．2  線性化處理
  7．2．3  標(biāo)度變換
  7．2．4  插值算法
  7．2．5  越限報(bào)警處理
  7．3  軟件抗干擾技術(shù)
  7．3．1  數(shù)字濾波技術(shù)
  7．3．2  輸入輸出數(shù)字量的軟件抗干擾技術(shù)
  7．3．3  指令冗余技術(shù)
  7．3．4  軟件陷阱技術(shù)
  7．4  數(shù)字PID控制器的工程實(shí)現(xiàn)
  7．4．1  給定值處理
  7．4．2  被控量處理
  7．4．3  偏差處理
  7．5．4  控制算法的實(shí)現(xiàn)
  7．4．5  控制量處理
  7．4．6  自動(dòng)手動(dòng)切換
  習(xí)題7
第8章  先進(jìn)控制技術(shù)
  8．1  模糊控制技術(shù)
  8．1．1  模糊控制的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
  8．1．2  模糊控制基礎(chǔ)理論
  8．1．3  模糊控制的基本原理
  8．1．4  模糊控制器的設(shè)計(jì)
  8．2  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)
  8．2．1  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理和結(jié)構(gòu)
  8．2．2  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
  8．3  預(yù)測控制技術(shù)
  8．3．1  基本理論
  8．3．2  動(dòng)態(tài)矩陣控制
  習(xí)題8
第9章  工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
  9．1  工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)概述
  9．1．1  企業(yè)信息化與自動(dòng)化
  9．1．2  控制網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
  9．1．3  控制網(wǎng)絡(luò)的類型
  9．2  控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)
  9．2．1  網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
  9．2．2  介質(zhì)訪問控制技術(shù)
  9．2．3  差錯(cuò)控制技術(shù)
  9．2．4  網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其層次結(jié)構(gòu)
  9．2．5  TCP／IP參考模型概述
  9．3  工業(yè)以太網(wǎng)
  9．3．1  工業(yè)以太網(wǎng)與以太網(wǎng)
  9．3．2  以太網(wǎng)的優(yōu)勢
  9．3．3  工業(yè)以太網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
  9．3．4  常用的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議
  9．4  集散控制系統(tǒng)
  9．4．1  DCS概述
  9．4．2  DCS的分散過程控制級
  9．4．3  DCS的集中操作監(jiān)控級
  9．4．4  DCS的綜合信息管理級
  9．5  現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
  9．5．1  現(xiàn)場總線技術(shù)概述
  9．5．2  典型的現(xiàn)場總線
  9．5．3  FCS的體系結(jié)構(gòu)
  9．5．4  開放現(xiàn)場控制系統(tǒng)集成橋梁
  9．6  綜合自動(dòng)化系統(tǒng)
  9．6．1  流程工業(yè)綜合自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)
  9．6．2  流程工業(yè)MES系統(tǒng)
  9．7  物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
  9．7．1  物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)
  9．7．2  物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
  習(xí)題9
第10章  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
  10．1  系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則與過程
  10．1．1  系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則
  10．1．2  系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程
  10．2  系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
  10．2．1  初步設(shè)計(jì)
  10．2．2  硬件的詳細(xì)設(shè)計(jì)
  10．2．3  軟件的詳細(xì)設(shè)計(jì)
  10．2．4  系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)試
  10．3  電熱油爐溫度單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
  10．3．1  控制任務(wù)與工藝要求
  10．3．2  硬件系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)
  10．3．3  PID算法及參數(shù)整定
  10．3．4  軟件設(shè)計(jì)
  10．4  換熱站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
  10．4．1  換熱站的運(yùn)行原理與控制要求
  10．4．2  系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
  10．4．3  系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
  10．4．4  系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
  10．5  TMLL型三維步進(jìn)電機(jī)直線運(yùn)動(dòng)平臺PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
  10．5．1  TM11型三維步進(jìn)電機(jī)直線運(yùn)動(dòng)平臺的組成
  10．5．2  系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
  10．5．3  系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
  10．5．4  系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   1.硬件設(shè)計(jì) （1）模擬量輸入信號的連接 模擬量輸入信號范圍一定要在A／D轉(zhuǎn)換器的量程范圍內(nèi)。一般A／D轉(zhuǎn)換器所要求接收的模擬量大都為1～5 V（DC）的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號，但有些A／D轉(zhuǎn)換器的輸入除單極性外，也可以是雙極性，用戶可通過改變外接線路來改變量程。有的A／D轉(zhuǎn)換器還可以直接接入傳感器的信號，如AD670等。 另外，在模擬量輸入通道中，除了單通道輸入外，還有多通道輸入方式。多通道輸入可采用兩種方法，一種是采用單通道A／D芯片，如AD7574和AD574A等，在模擬量輸入端加接多路開關(guān)，有些還要加采樣保持器；另一種方法是采用帶有多路開關(guān)的A／D轉(zhuǎn)換器，如AD0809和AD7581等。 （2）數(shù)字量輸出引腳的連接 A／D轉(zhuǎn)換器數(shù)字量輸出引腳和PC總線的連接方法與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)。對于內(nèi)部不含輸出鎖存器的A／D來說，一般通過鎖存器或I／O接口與計(jì)算機(jī)相連，常用的接口及鎖存器有Intel8155、8255、8243以及74LS273、74LS373、8282等。當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換器內(nèi)部含有數(shù)據(jù)輸出鎖存器時(shí)，可直接與PC總線相連。有時(shí)為了增加控制功能，也采用I／O接口連接。另外還要考慮數(shù)字量輸出的位數(shù)以及PC總線的數(shù)據(jù)位數(shù)，如12位的AD574與8位PC總線連接時(shí)，數(shù)據(jù)要分兩次讀人，硬件連接要考慮數(shù)據(jù)的鎖存。 （3）參考電平的連接 在A／D轉(zhuǎn)換器中，參考電平的作用是供給其內(nèi)部D／A轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電源，直接關(guān)系到A／D轉(zhuǎn)換的精度，所以對基準(zhǔn)電源的要求比較高，一般要求由穩(wěn)壓電源供電。不同的A／D轉(zhuǎn)換器，參考電源的提供方法也不一樣。有采用外部電源供給，如AD7574、ADC0809等。對于精度要求比較高的l2位A／D轉(zhuǎn)換器，一般在A／D轉(zhuǎn)換器內(nèi)部設(shè)置有精密參考電源，如AD574A等，不需采用外部電源。 （4）時(shí)鐘的選擇 時(shí)鐘信號是A／D轉(zhuǎn)換器的一個(gè)重要控制信號，時(shí)鐘頻率是決定芯片轉(zhuǎn)換速度的基準(zhǔn)。整個(gè)A／D轉(zhuǎn)換過程都是在時(shí)鐘作用下完成的。A／D轉(zhuǎn)換時(shí)鐘的提供方法也有兩種，一種是由芯片內(nèi)部提供，一種是由外部時(shí)鐘提供。外部時(shí)鐘提供的方法，可以用單獨(dú)的振蕩器，更多的則是通過系統(tǒng)時(shí)鐘分頻后，送至A／D轉(zhuǎn)換器的時(shí)鐘端子。 若A／D轉(zhuǎn)換器內(nèi)部設(shè)有時(shí)鐘振蕩器，一般不需任何附加電路，如AD574A；也有的需外接電阻和電容，如MC14433；也有些轉(zhuǎn)換器，使用內(nèi)部時(shí)鐘或外部時(shí)鐘均可，如ADC80。 （5）A／D轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)方式 任何一個(gè)A／D轉(zhuǎn)換器在開始轉(zhuǎn)換前，都必須加一個(gè)啟動(dòng)信號，才能開始工作。芯片不同，要求的啟動(dòng)方式也不同，一般分脈沖啟動(dòng)和電平啟動(dòng)兩種。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    計(jì)算機(jī)控制技術(shù) PDF格式下載

---