計算機控制技術(shù)及其應用（第2版）簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

　　《計算機控制技術(shù)及其應用（第2版）》分為基礎篇、技術(shù)篇和應用篇?；A篇介紹了計算機控制系統的理論基礎，包括系統數學(xué)模型的描述方法、連續系統分析設計方法的回顧、離散系統的分析、數字控制器的設計與實(shí)現等內容。技術(shù)篇介紹了工業(yè)控制計算機及其接口技術(shù)、過(guò)程通道技術(shù)、可靠性和抗干擾技術(shù)、控制系統中的軟件技術(shù)——組態(tài)軟件，以及集成了計算機控制系統許多關(guān)鍵技術(shù)的集散控制系統DCS。應用篇介紹了計算機控制技術(shù)應用的具體模式和實(shí)例，包括計算機控制系統的多種解決方案及案例分析、計算機控制技術(shù)在簡(jiǎn)單過(guò)程控制和流程工業(yè)自動(dòng)化中的應用實(shí)例。為方便教學(xué)和自學(xué)，所有章節都有引言和小結，配有思考題與習題。其中，小結以知識點(diǎn)提要列出，以方便慕課、微課、微視頻、翻轉課堂等現代教學(xué)資源的制作。

　　本書(shū)作為精品課程建設的組成部分，提供了公開(kāi)的網(wǎng)絡(luò )資源，包括各章的教學(xué)課件、參考文獻和有關(guān)思考題與習題的指導信息，以便于廣大師生使用。

　　本書(shū)可作為電子信息科學(xué)與技術(shù)、計算機科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程、電氣工程及自動(dòng)化、測控技術(shù)與儀器等專(zhuān)業(yè)的教材和有關(guān)工程技術(shù)人員的參考資料。

基礎篇溯本而求源，溫故而知新

第1章概述

1.1自動(dòng)控制的基本概念

1.1.1自動(dòng)控制的引例

1.1.2自動(dòng)控制中的基本問(wèn)題

1.2計算機控制系統

1.2.1計算機控制系統的結構

1.2.2計算機控制系統的分類(lèi)

1.2.3計算機控制技術(shù)及其發(fā)展

1.3課程的研究?jì)热莺蛯W(xué)習方法

1.3.1研究?jì)热?/p>

1.3.2學(xué)習方法

本章知識點(diǎn)

思考題與習題

第2章計算機控制系統的理論基礎

2.1控制系統的數學(xué)模型

2.1.1控制系統的描述方法

2.1.2用微分方程表示的系統模型

2.1.3用脈沖響應表示的系統模型

2.1.4拉普拉斯變換

2.1.5用傳遞函數表示的系統模型

2.1.6系統的方框圖

2.1.7狀態(tài)空間概念和模型框圖

2.2連續系統的分析和設計

2.2.1連續系統的性能指標

2.2.2連續系統的分析和設計方法回顧

2.3離散系統的描述方法

2.3.1離散系統與連續系統的關(guān)系

2.3.2采樣過(guò)程和采樣定理

2.3.3序列和差分方程

2.3.4用脈沖響應表示的離散系統模型

2.3.5z變換及其性質(zhì)

2.3.6脈沖傳遞函數

2.3.7離散系統的狀態(tài)空間描述

2.3.8離散系統的其他描述方法

2.4離散系統的分析

2.4.1s平面和z平面之間的映射

2.4.2穩定性分析

2.4.3靜態(tài)誤差分析

2.4.4動(dòng)態(tài)特性分析

本章知識點(diǎn)

思考題與習題

第3章數字控制器的設計與實(shí)現

3.1數字控制器的設計方法

3.1.1近似設計法

3.1.2解析設計法

3.2離散化方法

3.2.1積分變換法

3.2.2零極點(diǎn)匹配法

3.2.3等效變換法

3.2.4離散化方法比較

3.3PID控制

3.3.1PID控制的原理

3.3.2數字PID控制算法

3.3.3數字PID控制的參數整定

3.4最少拍隨動(dòng)系統

3.4.1最少拍隨動(dòng)系統的原理

3.4.2最少拍隨動(dòng)系統的設計

3.4.3最少拍無(wú)紋波隨動(dòng)系統的設計

3.5控制算法的實(shí)現

3.5.1實(shí)現框圖與算法

3.5.2串行實(shí)現與并行實(shí)現

本章知識點(diǎn)

思考題與習題

技術(shù)篇工欲善其事，必先利其器

第4章控制系統中的計算機及其接口技術(shù)

4.1工業(yè)控制計算機

4.1.1工業(yè)控制計算機的特點(diǎn)和結構

4.1.2嵌入式系統與單片機

4.1.3典型工業(yè)控制計算機的產(chǎn)品

4.2控制系統中的接口技術(shù)

4.2.1接口與總線(xiàn)

4.2.2并行接口

4.2.3串行接口

4.2.4現場(chǎng)總線(xiàn)

4.3控制系統中的人機交互技術(shù)

4.3.1人機交互及其要求

4.3.2人機交互的設計技術(shù)

4.4工業(yè)控制計算機軟件系統簡(jiǎn)介

4.4.1系統軟件

4.4.2應用軟件

本章知識點(diǎn)

思考題與習題

第5章計算機控制系統中的過(guò)程通道

5.1傳感器與執行器

5.1.1傳感器和變送器

5.1.2IEEE 1451智能變換器標準

5.1.3執行器及其分類(lèi)

5.1.4伺服電機和步進(jìn)電機

5.1.5變頻器與電動(dòng)執行器

5.2輸入通道

5.2.1控制系統中的信號種類(lèi)及特點(diǎn)

5.2.2數字量信號處理方式

5.2.3模擬量信號處理方式

5.2.4數據采集的原理和實(shí)現

5.3輸出通道

5.3.1輸出通道的基本結構

5.3.2輸出通道中的開(kāi)關(guān)信號驅動(dòng)

5.3.3輸出通道中的模擬信號驅動(dòng)

5.3.4電機控制

本章知識點(diǎn)

思考題與習題

第6章控制系統的可靠性與抗干擾技術(shù)

6.1可靠性與抗干擾技術(shù)的基本概念

6.1.1可靠性的概念

6.1.2電磁兼容性

6.1.3噪聲的分類(lèi)和耦合方式

6.1.4控制系統可靠性設計的基本途徑

6.2硬件的可靠性與抗干擾技術(shù)

6.2.1元器件與系統結構

6.2.2濾波與去耦電路

6.2.3隔離與屏蔽技術(shù)

6.2.4電源干擾的抑制與接地技術(shù)

6.2.5電源管理和熱插拔技術(shù)

6.2.6Watchdog技術(shù)

6.2.7印制板的抗干擾措施

6.3軟件的可靠性與抗干擾技術(shù)

6.3.1存儲空間分配和程序結構的設計

6.3.2數字濾波技術(shù)

6.3.3數據的檢錯和糾錯

6.3.4開(kāi)機自檢與故障診斷

本章知識點(diǎn)

思考題與習題

第7章控制系統的組態(tài)軟件

7.1工控組態(tài)軟件概述

7.1.1組態(tài)軟件及其特點(diǎn)

7.1.2組態(tài)軟件的功能

7.1.3組態(tài)軟件的發(fā)展

7.2MCGS組態(tài)軟件

7.2.1MCGS組態(tài)軟件的特點(diǎn)和組成

7.2.2MCGS工程構成

7.2.3MCGS組態(tài)過(guò)程

7.3組態(tài)王組態(tài)軟件

7.3.1組態(tài)王軟件的特點(diǎn)和組成

7.3.2組態(tài)王軟件的構成

7.3.3組態(tài)王組態(tài)過(guò)程

7.4力控監控組態(tài)軟件

7.4.1力控軟件的特點(diǎn)和組成

7.4.2力控軟件的構成

7.4.3力控組態(tài)過(guò)程

本章知識點(diǎn)

思考題與習題

第8章集散控制系統

8.1DCS的產(chǎn)生與發(fā)展

8.1.1DCS的產(chǎn)生

8.1.2DCS的發(fā)展

8.1.3EPA現場(chǎng)總線(xiàn)

8.2DCS的體系結構

8.2.1DCS的分層結構

8.2.2DCS的硬件結構

8.2.3DCS的網(wǎng)絡(luò )結構

8.2.4DCS的軟件結構

8.3WebField JX300XP控制系統

8.3.1概述

8.3.2JX300XP系統的組成

8.3.3JX300XP系統的硬件

8.3.4JX300XP系統的軟件

本章知識點(diǎn)

思考題與習題

應用篇學(xué)以致用，用學(xué)相長(cháng)

第9章計算機控制系統的解決方案

9.1基于嵌入式系統的解決方案

9.1.1組成和特點(diǎn)

9.1.2案例1： 由嵌入式系統控制的全自動(dòng)洗衣機

9.2基于智能控制儀表的解決方案

9.2.1組成和特點(diǎn)

9.2.2案例2： 基于智能控制儀表的電阻爐溫度控制系統

9.3基于可編程邏輯控制器的解決方案

9.3.1組成和特點(diǎn)

9.3.2案例3： PLC控制的工業(yè)洗衣機

9.4基于分布式數據采集與控制模塊的解決方案

9.4.1組成和特點(diǎn)

9.4.2案例4： 潮流水槽計算機檢測與控制系統

9.5基于可編程自動(dòng)化控制器的解決方案

9.5.1組成和特點(diǎn)

9.5.2案例5： PAC在橋梁健康檢測系統中的應用

本章知識點(diǎn)

思考題與習題

第10章計算機控制技術(shù)在簡(jiǎn)單過(guò)程控制中的應用

10.1實(shí)例1： 水箱液位控制

10.1.1被控對象和控制方案

10.1.2硬件組成

10.1.3組態(tài)過(guò)程

10.1.4PID整定實(shí)驗過(guò)程

10.2實(shí)例2： 鍋爐溫度控制

10.2.1被控對象和控制方案

10.2.2硬件組成

10.2.3組態(tài)過(guò)程

10.2.4PID算法設計

10.2.5PID整定實(shí)驗過(guò)程

本章知識點(diǎn)

思考題與習題

第11章計算機控制技術(shù)在流程工業(yè)自動(dòng)化中的應用

11.1DCS在循環(huán)流化床鍋爐中的應用

11.1.1工藝介紹

11.1.2系統設計

11.1.3系統組態(tài)

11.1.4控制流程

11.1.5系統運行

11.2DCS在大中型氮肥裝置中的應用

11.2.1工藝介紹

11.2.2系統設計

11.2.3系統組態(tài)

11.2.4控制流程

11.2.5系統運行

本章知識點(diǎn)

思考題與習題

附錄有關(guān)工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品及企業(yè)網(wǎng)址

參考文獻