計算機控制技術(shù)

前言

《計算機控制技術(shù)》一書是作者在多年從事計算機控制教學(xué)和科研的基礎(chǔ)上，將有關(guān)的教學(xué)經(jīng)驗和科研成果加以總結(jié)，吸收了該學(xué)科近年來在國內(nèi)外發(fā)展的先進理論、方法和技術(shù)，立足培養(yǎng)面向21世紀的人才，經(jīng)多次試用。反復(fù)修改編寫而成的。本書對計算機控制系統(tǒng)中涉及的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用技術(shù)作了較為全面和系統(tǒng)的論述，主要包括計算機控制系統(tǒng)的分析、數(shù)字控制器的設(shè)計計算和微型計算機控制系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)等方面的內(nèi)容。全書共10章。第1章闡述了計算機控制系統(tǒng)的基本概念和計算機控制系統(tǒng)的分類；第2章介紹計算機控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，包括采樣信號、Z變換和差分方程等內(nèi)容；第3章介紹計算機控制系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)描述，并利用這一數(shù)學(xué)描述對計算機控制系統(tǒng)的一些主要性質(zhì)如動態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)性能和穩(wěn)定性等進行分析；第4章討論了利用脈沖傳遞函數(shù)這一數(shù)學(xué)工具設(shè)計數(shù)字控制器的間接設(shè)計法和直接設(shè)計法，包括數(shù)字PID控制器，最少拍控制系統(tǒng)及其各種改進算法和達林算法等，并介紹了PID控制器的參數(shù)仿真方法；第5章和第6章介紹現(xiàn)代控制理論在計算機控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計中的應(yīng)用。其中第5章介紹計算機控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述方法和基于狀態(tài)空間描述對計算機控制系統(tǒng)的一些定性和定量的分析方法；第6章討論基于狀態(tài)空間描述的數(shù)字控制器設(shè)計方法，如極點配置、狀態(tài)觀測器的設(shè)計等；第7章介紹計算機控制系統(tǒng)的輸入輸出通道，結(jié)合單片機系統(tǒng)，著重討論A／D、D／A轉(zhuǎn)換及其與微機的接口技術(shù)，還介紹了數(shù)字量輸入輸出通道和過程通道抗干擾等問題；第8章介紹在計算機控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的采集和處理的一些常用方法，如數(shù)字濾波和線性化處理等；第9章主要介紹總線控制技術(shù)，重點介紹了CAN總線在汽車中的應(yīng)用；第10章是在以上各章的基礎(chǔ)上，介紹計算機控制系統(tǒng)整體設(shè)計與實現(xiàn)。綜合敘述了微機控制系統(tǒng)設(shè)計的基本要求和一般步驟，并通過大量應(yīng)用實例，使讀者掌握如何設(shè)計滿足一定要求的計算機控制系統(tǒng)。本書的特點是理論分析計算與應(yīng)用技術(shù)并重。在介紹計算機控制系統(tǒng)時注重軟件與硬件的有機結(jié)合，以幫助讀者牢固建立計算機控制系統(tǒng)的整體概念。為了便于讀者自學(xué)和理解，列舉了大量有關(guān)計算機控制系統(tǒng)分析、設(shè)計和調(diào)試的例子，并力求做到重點突出，層次分明，語言易懂。本書在編寫過程中注意理論與實際的結(jié)合，重視解決工程實際問題，其中包括了作者多年來從事計算機控制系統(tǒng)設(shè)計工作所得到的體會和經(jīng)驗。

內(nèi)容概要

　　《計算機控制技術(shù)》對計算機控制系統(tǒng)中涉及的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用技術(shù)作了系統(tǒng)闡述，主要包括計筍機控制系統(tǒng)的分析和數(shù)字控制器的設(shè)計計算以及微型計算機控制系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)等方面的內(nèi)容。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 計算機控制系統(tǒng)概述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)展習題第2章 離散系統(tǒng)分析數(shù)學(xué)基礎(chǔ)2.1 采樣與保持2.2 采樣過程的數(shù)學(xué)表示2.3 采樣信號的恢復(fù)2.4 Z變換2.5 Z變換的性質(zhì)2.6 Z反變換2.7 用Z變換解線性差分方程習題第3章 計算機控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述3.1 脈沖傳遞函數(shù)3.2 閉環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)3.3 采樣系統(tǒng)的動態(tài)分析3.4 采樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性3.5 采樣控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析習題第4章 數(shù)字控制器的設(shè)計方法4.1 概述4.2 數(shù)字控制器的模擬設(shè)計法4.3 數(shù)字PID調(diào)節(jié)器4.4 數(shù)字PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定4.5 標準PID算法的改進4.6 最少拍數(shù)字控制系統(tǒng)的設(shè)計4.7 最少拍無紋波控制系統(tǒng)設(shè)計4.8 最少拍控制系統(tǒng)的改進4.9 達林算法4.10 利用MATLAB分析數(shù)字PID控制器的控制效果習題第5章 數(shù)字控制器狀態(tài)變量分析5.1 狀態(tài)空間與狀態(tài)方程5.2 線性定常離散系統(tǒng)的狀態(tài)方程描述5.3 離散系統(tǒng)狀態(tài)方程的解5.4 離散系統(tǒng)狀態(tài)方程與脈沖傳遞函數(shù)5.5 能控性與能觀測性5.6 坐標變換與標準型5.7 線性定常離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性習題第6章 數(shù)字控制器狀態(tài)變量設(shè)計法6.1 狀態(tài)反饋極點配置控制系統(tǒng)的設(shè)計6.2 狀態(tài)觀測器的設(shè)計6.3 具有狀態(tài)觀測器的極點配置習題第7章 輸入輸出通道及其接口技術(shù)7.1 輸入通道組成與傳感器技術(shù)7.2 模擬量輸入接口技術(shù)7.3 數(shù)字量(開關(guān)量)輸入通道及接口技術(shù)7.4 模擬信號輸出接口7.5 數(shù)字量(開關(guān)量)輸出接口技術(shù)7.6 常用電動機控制接口7.7 常用人機接口技術(shù)7.8 過程通道的可靠性與抗干擾設(shè)計習題第8章 數(shù)據(jù)采集及處理8.1 計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)8.2 數(shù)字濾波8.3 標度變換8.4 數(shù)據(jù)處理的其他問題習題第9章 現(xiàn)場總線控制技術(shù)及其應(yīng)用9.1 現(xiàn)場總線概述9.2 FF總線9.3 LonWorks現(xiàn)場總線9.4 現(xiàn)場總線PROFIBUS9.5 CAN總線習題第10章 計算機控制系統(tǒng)的應(yīng)用實例10.1 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法10.2 電阻爐爐溫控制系統(tǒng)l0.3 帶鋼卷取機跑偏控制系統(tǒng)設(shè)計10.4 隨動系統(tǒng)的計算機控制10.5 帶鋼軋制過程中張力控制系統(tǒng)的設(shè)計習題參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：

編輯推薦

《計算機控制技術(shù)》可作為高等院校機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)、電氣工程及其自動化專業(yè)和工業(yè)自動化專業(yè)本科生教材和教學(xué)參考書，也可作為高等院校機電一體化專業(yè)和工業(yè)自動化專業(yè)專科教材或自學(xué)考試教材，并可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

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