計算機控制技術

第1章計算機控制系統(tǒng)概述
11自動控制系統(tǒng)的工作原理
111自動控制的任務
112反饋控制系統(tǒng)的工作原理
113反饋控制系統(tǒng)的組成
114自動控制系統(tǒng)的類型
12對控制系統(tǒng)的基本要求
121控制系統(tǒng)的典型外作用函數(shù)
122閉環(huán)控制系統(tǒng)的過渡過程
123閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制指標
124計算機控制系統(tǒng)的綜合控制指標
13計算機控制系統(tǒng)的組成和分類
131計算機控制系統(tǒng)的一般概念
132計算機控制系統(tǒng)的硬件組成
133計算機控制系統(tǒng)的軟件組成
134計算機控制系統(tǒng)的分類
小結
習題
第2章連續(xù)控制系統(tǒng)的數(shù)學模型和傳遞函數(shù)分析法 
2.1被控對象特性的類型
2.1.1有自衡非振蕩過程的響應曲線
2.1.2無自衡非振蕩過程的響應曲線
2.1.3有自衡振蕩過程的響應曲線
2.1.4具有反向特性的過程的響應?擢? 
2.2被控對象特性的一般分析
2.2.1放大系數(shù)K0
2.2.2時間常數(shù)T0
2.2.3時滯τ
2.3微分方程的建立
2.3.1建立系統(tǒng)微分方程的一般規(guī)律
2.3.2建立微分方程的步驟和方法
2.4拉氏變換和傳遞函數(shù)
2.4.1拉氏變換
2.4.2常用函數(shù)的拉氏變換表
2.4.3拉氏變換法則
2.4.4從微分方程到傳遞函數(shù)
2.4.5用拉氏反變換求系統(tǒng)或環(huán)節(jié)的輸入響應
2.5方塊圖及其變換
2.5.1方塊圖
2.5.2方塊圖的等效變換
2.6控制系統(tǒng)的階躍響應
2.6.1一階系統(tǒng)的階躍響應
2.6.2二階系統(tǒng)的階躍響應
2.7控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和穩(wěn)定判據(jù)
2.7.1穩(wěn)定性的基本概念
2.7.2勞斯穩(wěn)定判據(jù)
小結
習題
第3章傳感器
3.1傳感器概述
3.1.1傳感器的作用及組成
3.1.2傳感器分類
3.1.3對傳感器的主要技術要求
3.1.4不同領域使用的傳感器
3.1.5用于機器人的傳感器
3.1.6家用設施中使用的傳感器
3.1.7醫(yī)療衛(wèi)生保健領域使用的主要傳感器
3.2機械量傳感器
3.2.1壓電傳感器 
3.2.2電感式接近傳感器
3.2.3光柵位移傳感器
3.3熱工量傳感器 
3.3.1集成溫度傳感器
3.3.2高分子材料濕度傳感器
3.3.3渦流流量傳感器
3.4光傳感器
3.4.1光電式傳感器
3.4.2紅外光傳感器
3.4.3紫外線傳感器
3.5其他傳感器
3.5.1氣敏傳感器
3.5.2超聲波傳感器
3.5.3霍爾傳感器
小結
習題
第4章執(zhí)行器
4.1執(zhí)行器概述
4.1.1執(zhí)行器應具備的主要技術特征
4.1.2執(zhí)行器的分類及特點
4.2氣動執(zhí)行器
4.2.1氣動執(zhí)行器的基本結構和工作原理
4.2.2氣動執(zhí)行器與計算機的連接
4.3電動執(zhí)行器
4.3.1伺服電動機
4.3.2步進電機
4.3.3調節(jié)閥
4.3.4電磁閥
4.3.5固態(tài)繼電器
4.4液壓執(zhí)行器
4.5防火、防爆和手動/自動、無擾動切換
4.5.1防爆柵
4.5.2手動/自動、無擾動切換
小結
習題
第5章計算機測量控制系統(tǒng)輸入/輸出技術
5.1模擬量輸入通道
5.1.1輸入信號的處理
5.1.2模擬多路開關
5.1.3程控增益放大器
5.1.4采樣和采樣定理
5.1.5A/D轉換器和微處理器的連接
5.2模擬量輸出通道
5.2.1模擬量輸出通道的結構形式
5.2.2單片D/A轉換器和CPU的連接
5.2.3D/A轉換器的輸出方式
5.2.4D/A轉換模板的通用性
5.3開關量輸入/輸出通道
5.3.1數(shù)字量輸入接口
5.3.2數(shù)字量輸出通道
小結
習題
第6章數(shù)據(jù)處理技術
6.1數(shù)字濾波 
6.1.1慣性濾波法
6.1.2算術平均濾波法
6.1.3加權平均濾波法
6.1.4中值濾波法
6.1.5防脈沖干擾平均值法 （復合濾波法）
6.1.6滑動平均濾波法
6.1.7程序判斷濾波法
6.2標度變換與線性化處理
6.2.1標度變換
6.2.2線性化處理
6.3查表技術 
6.3.1順序查表法
6.3.2折半查表法
6.3.3計算查表法
6.4報警處理 
6.4.1越限報警處理
6.4.2聲、光和語音報警
小結
習題
第7章微機測控系統(tǒng)抗干擾技術
7.1干擾的來源和傳播途徑
7.1.1干擾的種類
7.1.2干擾傳播途徑
7.2干擾抑制的基本原則
7.3干擾抑制技術
7.3.1電源系統(tǒng)的抗干擾措施
7.3.2接地系統(tǒng)的抗干擾措施
7.3.3I/O接口的抗干擾措施
7.3.4輸入/輸出傳輸線的抗干擾措施
7.3.5靜電和電磁干擾的抑制
7.3.6軟件抗干擾措施
小結
習題
第8章數(shù)字PID控制
8.1數(shù)字PID控制算法
8.1.1連續(xù)控制系統(tǒng)的PID控制規(guī)律
8.1.2位置式PID算式
8.1.3增量式PID算式
8.1.4PID程序設計時應考慮的若干問題
8.2積分飽和及其抑制
8.2.1積分飽和的原因及其影響
8.2.2積分飽和的抑制
8.3數(shù)字PID算法的改進
8.3.1實際微分PID算式
8.3.2帶死區(qū)的PID算式
8.3.3給定值突變時的改進算法
8.3.4砰砰——PID復合控制
8.4PID調節(jié)器參數(shù)的整定與在線修改
8.4.1擴充臨界比例度法
8.4.2PID參數(shù)的在線修改
小結
習題
第9章復雜控制系統(tǒng)
9.1串級控制
9.1.1串級控制原理及優(yōu)點
9.1.2串級控制系統(tǒng)的確定
9.2比值控制
9.2.1單閉環(huán)比值控制
9.2.2雙閉環(huán)比值控制
9.2.3變比值控制系統(tǒng)
9.2.4串級比值控制系統(tǒng)
9.3前饋控制
9.3.1前饋控制是按擾動進行的開環(huán)控制
9.3.2完全補償?shù)臈l件
9.3.3前饋反饋控制系統(tǒng)
小結
習題
第10章可編程序控制器 
10.1PLC的工作原理與硬件組成
10.1.1PLC的基本組成部件
10.1.2可編程序控制器的特點
10.1.3可編程序控制器的應用
10.1.4PLC的工作原理
10.1.5PLC的硬件
10.2PLC的編程語言及軟件設計
10.2.1梯形圖編程語言
10.2.2順序功能圖編程
10.3可編程序控制器控制注塑機
10.3.1注塑機的工藝流?酞í?
10.3.2確定I/O點及分配I/O地址
10.3.3控制系統(tǒng)梯形圖
10.3.4梯形圖指令表
小結
習題
第11章集散系統(tǒng)和CIMS系統(tǒng)簡介 
11.1集散系統(tǒng)
11.1.1系統(tǒng)的主要特點
11.1.2基本組成部件
11.1.3DCS的結構特點
11.1.4DCS的體系結構
11.1.5典型DCS系統(tǒng)簡介
11.2計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)簡介
11.2.1CIMS追求生產(chǎn)活動的整體優(yōu)化
11.2.2CIMS的組成
11.2.3CIMS的基礎技術
11.2.4CIMS結構
小結
習題
第12章微機測控系統(tǒng)使用的先進單片機
12.1PIC系列單片機
12.1.1PIC單片機的主要特點
12.1.2PIC系列單片機的性能及命名規(guī)則
12.1.3PIC單片機的RISC指令系統(tǒng)
12.1.4PIC單片機應用系統(tǒng)開發(fā)
12.2Motorola系列單片機
12.2.1Motorola系列單片機的性能及命名規(guī)則
12.2.2Motorola系列單片機的主要特點
12.2.3Motorola系列單片機的指令系統(tǒng)及特點
12.2.4Motorola系列單片機應用系統(tǒng)開發(fā)
小結
習題
第13章微機測控系統(tǒng)實例 
13.1帶LED顯示和4×4鍵盤的4通道電壓表
13.1.1系統(tǒng)硬件電路
13.1.2程序框圖
13.1.3參考程序
13.2電飯煲的模糊控制
13.2.1燒飯的工藝過程
13.2.2硬件電路
13.2.3軟件設計
13.3高檔PLC電廠輸煤程控系統(tǒng)
13.3.1系統(tǒng)要求
13.3.2PLC選擇
13.3.3系統(tǒng)結構
13.3.4上位機
13.3.5系統(tǒng)組態(tài)圖
13.4數(shù)控機床
13.4.1車床數(shù)字控制器的主要任務
13.4.2逐點比較法插補原理
13.4.3數(shù)字控制中其他一些重要概念
13.5鍋爐微機控制系統(tǒng)
13.5.1鍋爐工藝流程簡介
13.5.2鍋爐微機控制的任務及實現(xiàn)
13.5.3系統(tǒng)硬件配置
13.5.4系統(tǒng)軟件
小結
習題
參考文獻`