計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

內(nèi)容概要

　　《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》是普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材?！镀胀ǜ叩冉逃笆濉币?guī)劃教材：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》針對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中涉及的基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用技術(shù)做了系統(tǒng)闡述，主要包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分析的理論基礎(chǔ)、數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)計(jì)算以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等方面的內(nèi)容。全書(shū)共分8章，包括緒論、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)、數(shù)字控制技術(shù)、智能控制技術(shù)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。全書(shū)內(nèi)容豐富，結(jié)構(gòu)合理，體系實(shí)用，理論聯(lián)系實(shí)際，系統(tǒng)性和實(shí)踐性強(qiáng)。
　　《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》可作為高等院校電氣信息類專業(yè)，如電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、電子信息、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、機(jī)電一體化等專業(yè)高年級(jí)本科生的教材，也可供有關(guān)技術(shù)人員參考和自學(xué)。

書(shū)籍目錄

第1章　緒論
1.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述
1.1.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本概念
1.1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理
1.1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成
1.2.1 硬件組成
1.2.2 軟件組成
1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類
1.3.1 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)
1.3.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng)
1.3.3 監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
1.3.4 分布式控制系統(tǒng)
1.3.5 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)
1.4 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展
1.4.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程
1.4.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
習(xí)題
第2章　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)
2.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的主機(jī)
2.1.1 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)ipc
2.1.2 可編程控制器plc
2.1.3 微控制器mcu
2.1.4 數(shù)字信號(hào)處理器dsp
2.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的總線
2.2.1 總線的概念及分類
2.2.2 片內(nèi)總線
2.2.4 外部總線
2.3 輸入輸出接口技術(shù)
2.3.1 輸入輸出接口編址方式
2.3.2 i／o端口地址譯碼技術(shù)
2.4 數(shù)字量輸入輸出通道
2.4.1 數(shù)字量輸入輸出接口技術(shù)
2.4.2 數(shù)字量輸入通道
2.4.3 數(shù)字量輸出通道
2.4.4 數(shù)字量vo通道模板舉例
2.5 模擬量輸入輸出通道
2.5.1 模擬量輸入通道
2.5.2 模擬量輸出通道
2.6 硬件抗干擾技術(shù)
2.6.1 干擾的概念
2.6.2 硬件抗干擾方法
習(xí)題
第3章　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
3.1 信號(hào)的采樣與復(fù)現(xiàn)
3.1.1 信號(hào)的采樣
3.1.2 信號(hào)的復(fù)現(xiàn)
3.2 離散控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
3.2.1 z變換及反變換
3.2.2 差分方程
3.2.3 脈沖傳遞函數(shù)
3.2.4 閉環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)
3.3 離散系統(tǒng)分析
3.4 基于matlab的離散系統(tǒng)分析
習(xí)題
第4章　數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)
4.1 數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)
4.1.1 連續(xù)化設(shè)計(jì)基本思想
4.1.2 將d（s）離散化為d（z）的方法
4.2　數(shù)字pid控制算法
4.2.1 pid控制規(guī)律及其基本作用
4.2.2 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字pid控制算法
4.2.3 改進(jìn)的數(shù)字pid控制器
4.2.4 數(shù)字pid調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定
4.2.5 常用的數(shù)字pid控制系統(tǒng)
4.3 數(shù)字控制器的離散化設(shè)計(jì)方法
4.3.1 數(shù)字控制器的直接設(shè)計(jì)步驟
4.3.2 最少拍控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.4 純滯后控制技術(shù)
4.4.1 史密斯預(yù)估控制技術(shù)
4.4.2 大林算法
4.5 數(shù)字控制器的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法
4.5.1 直接程序設(shè)計(jì)法
4.5.2 串接程序?qū)崿F(xiàn)法
4.5.3 并接程序?qū)崿F(xiàn)法
習(xí)題
第5章　數(shù)字程序控制技術(shù)
5.1 數(shù)字程序控制的基礎(chǔ)
5.1.1 數(shù)字程序控制技術(shù)的發(fā)展
5.1.2 數(shù)字程序控制的基礎(chǔ)
5.2 逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理
5.2.1 逐點(diǎn)比較法直線
5.3 步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)
5.3.1 步進(jìn)電機(jī)的工作原理
5.3.2 步進(jìn)電機(jī)的工作方式
5.3.3 步進(jìn)電機(jī)的控制
5.3.4 步進(jìn)電機(jī)走步程序設(shè)計(jì)
習(xí)題
第6章　智能控制技術(shù)基礎(chǔ)
6.1 模糊控制技術(shù)基礎(chǔ)
6.1.1 模糊控制的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
6.1.2 模糊控制系統(tǒng)的組成及原理
6.1.3 模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
6.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)基礎(chǔ)
6.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
6.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制原理
6.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在控制中的應(yīng)用
6.3 專家控制技術(shù)基礎(chǔ)
6.3.1 專家系統(tǒng)
6.3.2 專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)
6.3.3 專家控制系統(tǒng)
6.4 基于遺傳算法的控制技術(shù)基礎(chǔ)
6.4.1 遺傳算法的基本原理
6.4.2 遺傳算法的模式理論
6.4.3 遺傳算法應(yīng)用中的一些基本問(wèn)題
6.4.4 基于遺傳算法的模糊控制
習(xí)題
第7章　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
7.1 軟件設(shè)計(jì)的原則與方法
7.1.1 設(shè)計(jì)原則
7.1.2 設(shè)計(jì)方法
7.2.1 誤差自動(dòng)校準(zhǔn)
7.2.2 數(shù)字濾波
7.2.3 線性化處理和非線性補(bǔ)償
7.2.4 標(biāo)度變換方法
7.2.5 越限報(bào)警處理
7.2.6 采集數(shù)據(jù)顯示
7.2.7 基于組態(tài)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
7.3 數(shù)字控制器的工程實(shí)現(xiàn)
7.3.1 給定值和被控量處理
7.3.2 偏差處理
7.3.3 控制算法的實(shí)現(xiàn)
7.3.4 控制量處理
7.3.5 自動(dòng)手動(dòng)切換
7.4 軟件抗干擾技術(shù)
7.4.1 開(kāi)關(guān)量的軟件抗干擾技術(shù)
7.4.2 軟件冗余技術(shù)
7.4.3 軟件防死機(jī)方法
習(xí)題
第8章　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
8.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則與步驟
8.1.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
8.1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟
8.1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)施
8.2 溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.2.1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
8.2.2 硬件設(shè)計(jì)
8.2.3 數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)
8.2.4 軟件設(shè)計(jì)
8.3 微型計(jì)算機(jī)控制直流伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.3.1 總體控制方案設(shè)計(jì)
8.3.2 微型計(jì)算機(jī)選擇
8.3.3 控制算法設(shè)計(jì)
8.3.4 硬件設(shè)計(jì)
8.3.5 軟件設(shè)計(jì)
8.3.6 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)
習(xí)題
附錄常用函數(shù)的拉氏變換和z變換表
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)雖然隨被控對(duì)象、控制方式、系統(tǒng)規(guī)模的變化而有所差異，但系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施的基本內(nèi)容和主要步驟大致相同，一般分為4個(gè)階段：確定任務(wù)階段、工程設(shè)計(jì)階段、離線仿真和調(diào)試階段以及在線調(diào)試和投運(yùn)階段。下面對(duì)這4個(gè)階段作必要說(shuō)明。1.確定任務(wù)階段在設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)之前，首先必須進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查研究，深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，熟悉生產(chǎn)工藝流程，了解系統(tǒng)的控制要求，明確系統(tǒng)要完成的任務(wù)和要達(dá)到的最終目標(biāo)。這一步?jīng)Q定了系統(tǒng)整體控制方案，即設(shè)計(jì)方案應(yīng)滿足性能指標(biāo)先進(jìn)、方案合理、可行、可靠性高、性／價(jià)比好的要求，并且盡可能做到具有一定的通用性、可移植性和便于擴(kuò)充等。2.工程設(shè)計(jì)階段該階段主要包括系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)、方案論證與評(píng)審、硬件和軟件的細(xì)化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)組裝。（1）系統(tǒng)總體控制方案設(shè)計(jì)。總體設(shè)計(jì)就是要了解控制對(duì)象、熟悉控制要求，確定總的技術(shù)性能指標(biāo)，確定系統(tǒng)的構(gòu)成方式及控制裝置與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的選擇以及控制規(guī)律算法和其它特殊功能要求。在確立總體方案之前，首先要考慮系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，確定采用集中控制還是分散控制，是開(kāi)環(huán)控制還是閉環(huán)控制；確定系統(tǒng)需要檢測(cè)的過(guò)程參量的個(gè)數(shù)，所需采用的檢測(cè)元件及其檢測(cè)精度；確定系統(tǒng)輸出機(jī)構(gòu)的方案，一般情況下，輸出機(jī)構(gòu)有電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)或其它驅(qū)動(dòng)方式。其次，確定計(jì)算機(jī)在整個(gè)控制系統(tǒng)中所起的作用，是直接數(shù)字控制還是數(shù)據(jù)處理、監(jiān)督控制等；確定計(jì)算機(jī)應(yīng)承擔(dān)哪些任務(wù)，為完成這些任務(wù)計(jì)算機(jī)應(yīng)具備哪些功能，需要設(shè)計(jì)哪些輸入輸出通道和配置什么樣的外圍設(shè)備。以此基礎(chǔ)上，完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，畫(huà)出系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖，并以此作為進(jìn)一步設(shè)計(jì)的依據(jù)。（2）方案論證與評(píng)審?？傮w方案的確立，要反復(fù)多次地進(jìn)行可行性、可靠性論證，首先必須滿足系統(tǒng)的功能要求，在此前提下，盡可能采用技術(shù)成熟、可靠性好、性價(jià)比高、組態(tài)靈活、適用性好的控制方案。總之，總體方案設(shè)計(jì)正確與否，將對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生巨大的影響。方案的論證和評(píng)審是對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的把關(guān)和最終裁定。評(píng)審后確定的方案是進(jìn)行具體設(shè)計(jì)和工程實(shí)施的依據(jù)，因此應(yīng)邀請(qǐng)有關(guān)專家、主管領(lǐng)導(dǎo)及甲方代表參加。評(píng)審后應(yīng)重新修改總體方案，評(píng)審過(guò)的方案設(shè)計(jì)應(yīng)該作為正式文件存檔，原則上不應(yīng)再做大的改動(dòng)。（3）硬件和軟件的細(xì)化設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是由硬件和軟件兩部分共同組成。在一個(gè)具體的控制系統(tǒng)中，某些功能既可由硬件實(shí)現(xiàn)，又可由軟件實(shí)現(xiàn)（如定時(shí)、延時(shí)等）。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮硬件和軟件的特點(diǎn)，合理地進(jìn)行功能分配。從快速性方面來(lái)考慮，多采用硬件可以提高系統(tǒng)的反應(yīng)速度，簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì)工作；從可靠性和抗干擾能力方面考慮，過(guò)多地采用硬件，會(huì)增加系統(tǒng)元器件數(shù)目降低系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)，硬件的增加也使系統(tǒng)的抗干擾性能下降；從系統(tǒng)成本方面來(lái)考慮，多采用軟件可以降低成本。隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)行處理速度的不斷提高，盡可能地用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能已成為可能。對(duì)于實(shí)際的控制系統(tǒng)，要綜合考慮系統(tǒng)速度、可靠性、抗干擾性能、靈活性、成本來(lái)合理地分配系統(tǒng)硬件和軟件的功能。

編輯推薦

《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》是普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材之一。

圖書(shū)封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    計(jì)算機(jī)控制技術(shù) PDF格式下載

---