計算機控制技術

序
前言
第1章 緒論
1.1 自動控制系統的一般形式
1.2 計算機控制系統的一般概念與組成
1.2.1 計算機控制系統的一般概念
1.2.2 計算機控制系統的組成
1.3 工業(yè)控制計算機的特點
1.4 計算機控制系統的分類
1.4.1 操作指導控制系統
1.4.2 直接數字控制系統
1.4.3 監(jiān)督計算機控制系統
1.4.4 集散控制系統
1.4.5 計算機集成制造系統
1.4.6 現場總線控制系統
1.4.7 嵌入式控制系統
1.5 計算機控制系統的發(fā)展概況與趨勢
1.5.1 計算機控制系統的發(fā)展概況
1.5.2 計算機控制系統的發(fā)展趨勢
習題1
第2章 過程輸入輸出通道
2.1 信號的采樣與恢復
2.1.1 信號的采樣過程
2.1.2 采樣定理
2.1.3 信息的恢復過程和零階保持器
2.2 模擬量輸入通道
2.2.1 模擬量輸入通道的一般組成
2.2.2 A／D轉換器接口邏輯設計要點
2.2.3 典型A／D轉換器與微機的接口設計
2.3 模擬量輸出通道
2.3.1 模擬量輸出通道的結構形式
2.3.2 D／A轉換器的結構特性與應用特性
2.3.3 D／A轉換器與微機的接口設計
2.4 數字量輸入輸出通道
2.4.1 數字量輸入通道
2.4.2 數字量輸出通道
2.4.3 數字量輸入輸出通道設計
習題2
第3章 常用應用程序設計
3.1 數字濾波
3.1.1 程序判斷濾波。
3.1.2 算術平均值濾波
3.1.3 加權平均值濾波
3.1.4 中值濾波
3.1.5 去極值平均濾波
3.1.6 滑動平均濾波
3.1.7 低通數字濾波
3.1.8 復合濾波程序
3.2 標度變換
3.2.1 線性參數標度變換
3.2.2 非線性參數標度變換
3.3 越限報警
3.3.1 軟件報警程序設計
3.3.2 直接報警程序設計
3.4 鍵盤控制程序
3.4.1 鍵盤的組成、特點及消除抖動的措施
3.4.2 獨立式按鍵接口技術
3.4.3 矩陣式鍵盤接口技術
3.4.4 雙功能鍵的設計及重鍵處理技術
3.5 顯示程序設計
3.5.1 LED顯示器接口技術
3.5.2 LCD顯示器接口技術
習題3
第4 計算機控制系統特性分析
4.1 離散系統
4.1.1 采樣控制系統
4.1.2 數字控制系統
4.1.3 計算機控制系統與采樣控制系統的關系
4.1.4 離散控制系統的特點
4.1.5 離散系統的分類
4.2 計算機控制系統的穩(wěn)定性分析
4.2.1 Z變換與拉普拉斯變換的對比
4.2.2 S平面與Z平面的映射關系
4.2.3 離散系統的穩(wěn)定域
4.2.4 勞斯穩(wěn)定判據在離散系統的應用
4.3 計算機控制系統的動態(tài)響應分析
4.3.1 Z平面上極點分布與單位脈沖響應的關系
4.3.2 用脈沖傳遞函數分析離散系統動態(tài)特性
4.4 計算機控制系統的穩(wěn)態(tài)誤差分析
4.4.1 Z變換終值定理法求穩(wěn)態(tài)誤差
4.4.2 典型輸入信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差分析
習題4
第5 數字PID及其算法
5.1 PID算法的離散化
5.2 位置式PID算法
5.3 增量式PID算法
5.4 數字PID算法的改進
5.4.1 積分分離PID算法
5.4.2 不完全微分PID算法
5.4.3 變速積分PID算法
5.4.4 帶死區(qū)的PID算法
5.4.5 PID比率控制
5.5 PID算法程序的實現
5.5.1 位置式PID算法的程序設計
5.5.2 增量式PID算法的程序設計
5.5.3 積分分離PID算法的程序設計
5.6 數字PID算法的參數整定
5.6.1 采樣周期T的確定
5.6.2 擴充臨界比例度法
5.6.3 擴充響應曲線法
5.6.4 歸一參數整定法
5.6.5 優(yōu)選法
習題5
第6 直接數字控制
6.1 最少拍計算機控制系統的設計
6.1.1 最少拍控制系統數字控制器分析
6.1.2 最少拍控制系統數字控制器的設計
6.2 最少拍無紋波計算機控制系統的設計
6.2.1 單位階躍輸入最少拍無紋波系統的設計
6.2.2 單位速度輸入最少拍無紋波系統的設計
6.2.3 最少拍無紋波系統設計舉例
6.3 大林算法
6.3.1 大林算法的D（z）基本形式
6.3.2 振鈴現象及其消除方法
6.3.3 大林算法的設計步驟
6.4 數字控制器D（z）的實現方法
6.4.1 直接程序設計法
6.4.2 串行程序設計法
6.4.3 并行程序設計法
6.4.4 數字控制器的設計
習題6
第7 計算機控制系統的可靠性與抗干擾技術
7.1 可靠性與抗干擾技術概述
7.1.1 干擾竄入計算機控制系統的主要途徑
7.1.2 干擾的耦合方式
7.2 計算機控制系統的硬件抗干擾技術
7.2.1 過程通道干擾的抑制
7.2.2 反射波干擾的抑制
7.2.3 空間干擾的抑制
7.2.4 RAM數據掉電保護
7.3 計算機控制系統的接地和電源保護技術
7.3.1 計算機控制系統的接地技術
7.3.2 計算機控制系統的電源保護技術
7.4 計算機控制系統的軟件抗干擾技術
7.4.1 指令冗余技術
7.4.2 軟件陷阱技術
7.4.3 故障自動恢復處理程序
7.4.4 watchdog技術
習題7
第8 計算機控制系統的設計與實現
8.1 系統設計的基本要求和特點
8.1.1 系統設計的基本要求
8.1.2 系統設計的特點
8.2 計算機控制系統的設計方法及步驟
8.2.1 控制系統總體方案的確定
8.2.2 計算機及接口的選擇
8.2.3 控制算法的選擇
8.2.4 控制系統的硬件設計
8.2.5 控制系統的軟件設計
8.2.6 計算機控制系統的調試
8.3 儀器用溫箱溫度控制系統
8.3.1 溫度控制系統的組成
8.3.2 溫度控制系統的硬件設計
8.3.3 數字控制器的數學模型
8.3.4 溫度控制系統的軟件設計
8.4 產品自動裝箱控制系統
8.4.1 產品自動裝箱控制系統的原理及操作流程
8.4.2 產品自動裝箱控制系統的硬件設計
8.4.3 產品自動裝箱控制系統的軟件設計
8.5 自動剪切機控制系統
8.5.1 自動剪切機的組成及工作過程
8.5.2 自動剪切機控制系統的硬件設計
8.5.3 自動剪切機控制系統的軟件設計
習題8 參考文獻