計算機控制技術

前言
第1章 概述
1.1 自動控制的概念
1.1.1 自動控制系統(tǒng)
1.1.2 反饋控制系統(tǒng)
1.2 控制系統(tǒng)基本控制方式
1.2.1 閉環(huán)控制方式
1.2.2 開環(huán)控制方式
1.2.3 復合控制方式
1.3 控制系統(tǒng)的分類
1.3.1 線性連續(xù)控制系統(tǒng)
1.3.2 線性離散控制系統(tǒng)
1.3.3 非線性控制系統(tǒng)
1.4 計算機控制系統(tǒng)的組成和分類
1.4.1 計算機控制系統(tǒng)的概念
1.4.2 計算機控制系統(tǒng)的組成
1.4.3 計算機控制系統(tǒng)的分類
1.5 控制系統(tǒng)的性能指標
1.5.1 對控制的基本要求
1.5.2 動態(tài)過程和穩(wěn)態(tài)過程
1.5.3 動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能
1.6 計算機控制技術的發(fā)展概況
1.6.1 控制理論與技術的發(fā)展
1.6.2 計算機控制技術的發(fā)展
習題
第2章 線性系統(tǒng)模型與分析
2.1 控制系統(tǒng)數(shù)學模型概述
2.1.1 控制系統(tǒng)數(shù)學模型分類
2.1.2 控制系統(tǒng)數(shù)學模型建立方法
2.1.3 控制系統(tǒng)數(shù)學模型的使用
2.2 線性連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)學描述
2.2.1 微分方程
2.2.2 傳遞函數(shù)
2.2.3 方框圖
2.3 線性連續(xù)系統(tǒng)的動態(tài)響應
2.3.1 典型輸入信號
2.3.2 一階系統(tǒng)的動態(tài)響應
2.3.3 二階系統(tǒng)的動態(tài)響應
2.4 線性離散系統(tǒng)的數(shù)學描述
2.4.1 離散系統(tǒng)的概念
2.4.2 信號的采樣與保持
2.4.3 采樣定理
2.4.4 Z變換
2.4.5 脈沖傳遞函數(shù)
習題
第3章 過程輸入輸出通道
3.1 過程通道概述
3.1.1 過程通道的作用
3.1.2 過程通道的分類
3.2 模擬量輸入通道
3.2.1 信號調(diào)理
3.2.2 多路轉換器
3.2.3 采樣保持器
3.2.4 A/D轉換器及接口
3.3 模擬量輸出通道
3.3.1 模擬量輸出通道的結構形式
3.3.2 U/I變換
3.3.3.D/A轉換器及接口
3.4 數(shù)字量輸入輸出通道
3.4.1 數(shù)字量輸入通道
3.4.2 數(shù)字量輸出通道
習題
第4章 控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理
4.1 控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的預處理
4.1.1 數(shù)字濾波
4.1.2 標度變換與線性化處理
4.2 存儲
4.3 顯不
4.3.1 CRT顯示器
4.3.2 LCD液晶顯示器
4.3.3 LED顯示器
4.4 報警
習題
第5章 數(shù)字PID控制器
5.1 工業(yè)控制器概述
5.1.1 控制規(guī)律
5.1.2 控制器的基本控制規(guī)律
5.1.3 控制器分類
5.2 PID控制器
5.2.1 模擬：PID調(diào)節(jié)器
5.2.2 數(shù)字PID控制器
5.2.3 PID控制器的優(yōu)點
5.3 控制器參數(shù)整定
5.3.1 湊試法
5.3.2 臨界比例法
5.3.3 經(jīng)驗法
習題
第6章 控制總線與控制網(wǎng)絡
6.1 RS-232、RS-422、RS-485總線
6.1.1 RS-232、RS-422、RS-485的由來
6.1.2 RS-232接口
6.1.3 RS-422與RS-485接口
6.1.4 RS-422與RS-485的網(wǎng)絡安裝注意要點
6.1.5 RS-422與RS-485傳輸線上匹配的一些說明
6.1.6 RS-422與RS-485的接地問題
6.1.7 RS-422與RS-485的網(wǎng)絡失效保護
6.1.8 RS-422與RS-485的瞬態(tài)保護
6.2 USB總線
6.2.1 USB簡介
6.2.2 USB總線的優(yōu)點
6.2.3 USB系統(tǒng)拓撲結構
6.2.4 USB總線數(shù)據(jù)傳輸
6.2.5 USB典型應用
6.3 現(xiàn)場總線
6.3.1 現(xiàn)場總線概述
6.3.2 現(xiàn)場總線的技術特點
6.3.3 現(xiàn)場總線的優(yōu)點
6.3.4 典型現(xiàn)場總線簡介
6.3.5 現(xiàn)場總線的發(fā)展趨勢
6.4 工業(yè)以太網(wǎng)
6.4.1 工業(yè)以太網(wǎng)概述
6.4.2 工業(yè)以太網(wǎng)應用于工業(yè)現(xiàn)場的關鍵技術
6.4.3 工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議
6.4.4 工業(yè)以太網(wǎng)的優(yōu)勢
6.4.5 工業(yè)以太網(wǎng)在控制領域應用現(xiàn)狀
習題
第7章 控制設備與系統(tǒng)
7.1 智能測控儀表
7.1.1 MCU+CPLD結構的智能測控儀表
7.1.2 基于CAN總線的智能測控儀表的系統(tǒng)結構
7.2 工業(yè)控制計算機
7.2.1 工業(yè)控制計算機的發(fā)展
7.2.2 工業(yè)控制計算機的組成結構及特點
7.2.3 工業(yè)控制計算機總線結構
7.3 可編程序控制器
7.3.1 PLC概述
7.3.2 PLC的分類、功能及特點
7.3.3 PLC的基本結構和工作原理
7.3.4 PLC的應用狀況及發(fā)展趨勢
7.4.集散控制系統(tǒng)
7.4.1 DCS概述
7.4.2 DCS的硬件構成
7.4.3 DCS的軟件組成
7.4.4 DCS的網(wǎng)絡結構
7.4.5 DCS的發(fā)展概況及趨勢
習題
第8章 計算機控制系統(tǒng)設計
8.1 系統(tǒng)的設計原則
8.2 系統(tǒng)的設計步驟
8.3 硬件的工程設計和實現(xiàn)
8.3.1 確定系統(tǒng)的結構和類型
8.3.2 選擇計算機
8.3.3 選擇輸入輸出通道及外設
8.4 軟件的工程設計和實現(xiàn)
8.4.1 控制系統(tǒng)對應用軟件的要求
8.4.2 工程項目的調(diào)試和運行
8.5 系統(tǒng)的可靠性技術與抗干擾技術
8.5.1 故障的來源
8.5.2 提高系統(tǒng)可靠性的途徑
8.5.3 計算機控制系統(tǒng)的抗干擾技術
習題
第9章 工業(yè)控制組態(tài)軟件
9.1 工業(yè)控制組態(tài)軟件概述
9.1.1 組態(tài)軟件的概念
9.1.2 組態(tài)軟件產(chǎn)生的背景
9.1.3 組態(tài)軟件的現(xiàn)狀
9.2 工業(yè)控制組態(tài)軟件的特點及發(fā)展趨勢
9.2.1 組態(tài)軟件的特點
9.2.2 組態(tài)軟件的發(fā)展趨勢
9.3 組態(tài)軟件的系統(tǒng)構成
9.4 組態(tài)軟件的實時數(shù)據(jù)庫技術
9.4.1 實時數(shù)據(jù)庫簡介
9.4.2 實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心技術
9.5 “組態(tài)王”軟件介紹
9.5.1 “組態(tài)王”軟件的功能
9.5.2 “組態(tài)王”軟件的安裝與卸載
9.5.3 示例
習題
第10章 MATLAB/Simulink在控制系統(tǒng)中的應用
10.1 MATLAB簡介
10.1.1 MATLAB的安裝、啟動與退出
10.1.2 MATLAB語言的開發(fā)環(huán)境
10.1.3 MATLAB幫助使用
10.2 Simulink仿真集成環(huán)境
10.2.1 Simulink的啟動
10.2.2 Simulink的模塊庫
10.2.3 Simulink的模塊及信號線的操作
10.2.4 Simulink仿真參數(shù)的設置
10.2.5 自定義Simulink模塊
10.3 Simulink仿真應用
10.3.1 Simulink系統(tǒng)的建立
10.3.2 Simulink在線性連續(xù)系統(tǒng)中的仿真
10.3.3 PID控制系統(tǒng)仿真
10.3.4 Simulink在離散系統(tǒng)中的仿真
10.3.5 Simulink在離散、連續(xù)混合系統(tǒng)中的仿真
習題
參考文獻