叢書名：普通高等教育“十壹五”國家級規劃教材作 者：於海生編著
出 版 社：機械工業出版社
出版時間： 2007-6-1
字 數： 465000
紙 張： 膠版紙
I S B N ： 9787111212942
所屬分類： 圖書 >>計算機/網絡 >>人工智能
定價：￥29.00 計算機控制是自動控制理論與計算機技術相結合而產生的壹門新興學科，計算機控制技術是隨著計算機技術的發展而發展起來的。自動控制技術在許多工業領域獲得了廣泛的應用，但是由於生產工藝日益復雜，控制品質的要求越來越高，簡單的控制理論有時無法解決復雜的控制問題。計算機的應用促進了控制理論的發展，先進的控制理論和計算機技術相結合推動計算機控制技術不斷前進。自從1971年美國Intel公司生產出世界上第壹臺微處理器Intel 4004以來，微處理器的性能和集成度幾乎每兩年就提高壹倍，而價格卻大幅度下降。在隨後30多年的時間裏，微型計算機經歷了4位機、8位機、16位機、32位機幾個大的發展階段，至今64位機也已經問世。微型計算機的出現，在科學技術上引起了壹場深刻的變革。隨著半導體集成電路技術的發展，微型計算機的運行速度越來越快，可靠性大大提高，體積越來越小，功能越來越齊全，成本卻越來越低，使微型計算機的應用越來越廣泛。微型計算機不僅可應用於科學計算、信息處理、辦公娛樂、民用產品、家用電器等領域，而且在儀器、儀表及過程控制領域也得到了廣泛的應用。儀器、儀表在測量過程自動化、測量結果的數據處理及系統控制等方面有著重要的應用，在許多高精度、高性能、多功能的測量儀器中都采用了微處理器技術。過程控制也是微型計算機應用最多的壹個方面，控制對象已從單壹的工藝流程擴展到整個企業的生產、管理以及現場各種設備的控制中，采用分布式計算機控制，實現了企業的控制和管理壹體化，大大提高了企業的自動化程度。
隨著計算機技術、自動控制技術、檢測與傳感器技術、網絡與通信技術、微電子技術、CRT顯示技術、現場總線智能儀表、軟件技術以及自控理論的高速發展，計算機控制的技術水平大大提高，計算機控制系統的應用突飛猛進。利用計算機控制技術，人們可以對現場的各種設備進行遠程監控，完成常規控制技術無法完成的任務，微型計算機控制已經被廣泛地應用於軍事、農業、工業、航空航天以及日常生活的各個領域。可以說，21世紀是計算機和控制技術獲得重大發展的時代，大到載人航天飛船的研制成功，小到日用的家用電器，甚至計算機控制的家庭主婦機器人，到處可見計算機控制系統的應用。計算機控制技術的發展日新月異，作為現代從事工業控制和智能儀表研究、開發及使用的技術人員，必須不斷學習，加快知識更新的速度，才能適應社會的需要，才能在工業控制領域裏繼續邀遊。
微型計算機控制技術是壹門跨學科以及應用性、技術性、綜合性都很強的專業技術課程，要求具備較強的自動控制理論、微型計算機原理、模擬電子技術、數字電子技術等專業基礎知識。通過學習，要求掌握計算機控制系統的控制原理和分析設計方法，具備基本的設計技能，能夠設計出簡單的計算機控制系統。
本章主要介紹微型計算機控制系統的基本概念、特點、組成、分類、發展過程及發展趨勢。
…… 前言
第1章 緒論
1.1 計算機控制系統概述
1.1.1自動控制系統
1.1.2 計算機控制系統
1.1.3 計算機控制系統的組成
1.1.4 常用的計算機控制系統主機
1.2 計算機控制系統的典型型式
1.2.1 操作指導控制系統
1.2.2直接數字控制系統
1.2.3 監督控制系統
1.2.4集散控制系統
1.2.5現場總線控制系統
1.2.6 綜合自動化系統
1.3 計算機控制系統的發展概況和趨勢
1.3.1 計算機控制系統的發展概況
1.3.2 計算機控制系統的發展趨勢
習題
第2章 計算機控制系統的硬件設計技術
2.1 總線技術
2.1.1 總線的定義、層次結構及種類
2.1.2 PC/ISA/EISA總線簡介
2.1.3 PCI/Compact PCI總線簡介
2.1.4 其它總線簡介
2.1.5 串行外部總線簡介
2.2 總線擴展技術
2.2.1微型計算機系統VO端口與地址分配
2.2.2 I/O端口地址譯碼技術
2.2.3 基於ISA總線端口擴展
2.3 數字量輸入輸出接口與過程通道
2.3.1 數字量輸入輸出接口技術
2.3.2 數字量輸入通道
2.3.3 數字量輸出通道
2.3.4 數字(開關)量輸入/輸出通道模板舉例
2.4 模擬量輸入接口與過程通道
2.4.1 模擬量輸入通道的組成
2.4.2 信號調理和VV變換
2.4.3 多路轉換器
2.4.4 采樣、量化及采樣/保持器
2.4.5A/D轉換器及其接口技術
2.4.6 模擬量輸入通道模板舉例
2.5 模擬量輸出接口與過程通道
2.5.1 模擬量輸出通道的結構型式
2.5.2D/A轉換器及其接口技術
2.5.3 單極性與雙極性電壓輸出電路
2.5.4 V/I變換
2.5.5 模擬量輸出通道模板舉例
2.6 基於串行總線的計算機控制系統硬件技術
2.6.1 智能遠程U0模塊
2.6.2 智能調節器
2.6.3可編程序控制器(PLC)
2.6.4 運動控制器
2.7 硬件抗幹擾技術
2.7.1 過程通道抗幹擾技術
2.7.2 主機抗幹擾技術
2.7.3 系統供電與接地技術
習題
第3章 數字控制技術
3.1 數字控制基礎
3.1.1 數控技術發展概況
3.1.2 數字控制原理
3.1.3 數字控制方式
3.1.4 數字控制系統
3.1.5 數控系統的分類
3.2 逐點比較法插補原理
3.2.1 逐點比較法直線插補
3.2.2 逐點比較法圓弧插補
3.3 多軸步進驅動控制技術
3.3.1 步進電動機的工作原理
3.3.2 步進電動機的工作方式
3.3.3 步進電動機控制接口及輸出字表
3.3.4 步進電動機控制程序
3.3.5 數控系統設計舉例——三軸步進電動機控制
3.4 多軸伺服驅動控制技術
3.4.1 伺服系統
3.4.2 現代運動控制技術
3.4.3 數控系統設計舉例——基於PC的多軸運動控制
習題
第4章 常規及復雜控制技術
4.1 數字控制器的連續化設計技術
4.1.1 數字控制器的連續化設計步驟
4.1.2 數字PID控制器的設計
4.1.3 數字PID控制器的改進
4.1.4 數字PID控制器的參數整定
4.2 數字控制器的離散化設計技術
4.2.1 數字控制器的離散化設計步驟
4.2.2 最少拍控制器的設計
4.2.3 最少拍有紋波控制器的設計
4.2.4 最少拍無紋波控制器的設計
4.3 純滯後控制技術
4.3.1 施密斯(Smith)預估控制
4.3.2 達林(Dahlin)算法
4.4 串級控制技術
4.4.1 串級控制的結構和原理
4.4.2 數字串級控制算法
4.4.3 副回路微分先行串級控制算法
4.5 前饋壹反饋控制技術
4.5.1 前饋控制的結構和原理
4.5.2 前饋-反饋控制結構
4.5.3 數字前饋-反饋控制算法
4.6 解耦控制技術
4.6.1 解耦控制原理
4.6.2 數字解耦控制算法
習題
第5章 現代控制技術
5.1 采用狀態空間的輸出反饋設計法
5.1.1 連續狀態方程的離散化
5.1.2 最少拍無紋波系統的跟蹤條件
5.1.3 輸出反饋設計法的設計步驟
5.2 采用狀態空間的極點配置設計法
5.2.1 按極點配置設計控制規律
5.2.2 按極點配置設計狀態觀測器
5.2.3 按極點配置設計控制器
5.2.4 跟蹤系統設計
5.3 采用狀態空間的最優化設計法
5.3.1 LQ最優控制器設計
5.3.2 狀態最優估計器設計
5.3.3 LQD最優控制器設計
5.3.4 跟蹤系統的設計
習題
第6章 先進控制技術
6.1模糊控制技術
6.1.1 模糊控制的數學基礎
6.1.2 模糊控制原理
6.1.3 模糊控制器設計
6.2神經網絡控制技術
6.2.1 神經網絡基礎
6.2.2 神經網絡控制
6.3 專家控制技術
6.3.1 專家系統
6.3.2 專家控制介紹
6.3.3 專家控制基本思想
6.3.4 專家控制組織結構
6.4 預測控制技術
6.4.1 內部模型
6.4.2 預測模型
6.4.3 預測控制算法
6.5 其它先進控制技術
習題
第7章 計算機控制系統軟件設計
7.1程序設計技術
7.1.1 模塊化與結構化程序設計
7.1.2 面向過程與面向對象的程序設計
7.1.3 高級語言I/O控制臺編程
7.2 人機接口(HML/SCADA)技術
7.2.1 HMI/SCADA的含義
7.2.2 基於工業控制組態軟件設計人機交互界面
7.2.3 基於VB/VC++語言設計人機交互界面
7.3 測量數據預處理技術
7.3.1 誤差自動校準
7.3.2 線性化處理和非線性補償
7.3.3 標度變換方法
7.3.4 越限報警處理
7.4 數字控制器的工程實現
7.4.1 給定值和被控量處理
7.4.2 偏差處理
7.4.3 控制算法的實現
7.4.4 控制量處理
7.4.5 自動/手動切換技術
7.5 系統的有限字長數值問題
7.5.1 量化誤差來源
7.5.2 A/D、D/A及運算字長的選擇
7.6 軟件抗幹擾技術
7.6.1數字濾波技術
7.6.2 開關量的軟件抗幹擾技術
7.6.3 指令冗余技術
7.6.4軟件陷阱技術
習題
第8章 分布式測控網絡技術
8.1工業網絡技術
8.1.1 工業網絡概述
8.1.2 數據通信編碼技術
8.1.3 網絡協議及其層次結構
8.1.4 IEEE 802標準
8.1.5 工業網絡的性能評價和選型
8.2分布式控制系統(DCS)
8.2.1 DCS概述
8.2.2 DCS的分散過程控制級
8.2.3 DCS的集中操作監控級
8.2.4 DCS的綜合信息管理級
8.3 現場總線控制系統
8.3.1 現場總線概述
8.3.2 五種典型的現場總線
8.3.3 FF現場總線技術
8.3.4 工業以太網
8.4 系統集成與集成自動化系統
8.4.1 系統集成的含義與框架
8.4.2 集成自動化系統的體系結構
8.4.3 綜合自動化技術
8.5 分布式測控網絡設計舉例
8.5.1 基於PIC的Profibus分布式測控網絡
8.5.2 基於PC串行總線的測控網絡
8.5.3 測控網絡應用設計舉例
習題
第9章 計算機控制系統設計與實現
9.1 系統設計的原則與步驟
9.1.1 系統設計的原則
9.1.2 系統設計的步驟
9.2 系統的工程設計與實現
9.2.1 系統總體方案設計
9.2.2 硬件的工程設計與實現
9.2.3 軟件的工程設計與實現
9.2.4 系統的調試與運行
9.3 設計舉例——啤酒發酵過程計算機控制系統
9.3.1 啤酒發酵工藝及控制要求
9.3.2 系統總體方案的設計
9.3.3 系統硬件和軟件的設計
9.3.4 系統的安裝調試運行及 控制效果
9.4 設計舉例——機器人計算機控制系統
9.4.1 PUMA560機器人的結構原理
9.4.2 機器人運動學方程
9.4.3機器人動力學方程
9.4.4 機器人手臂的獨立關節位置伺服控制
參考文獻