計算機控制系統(化學工業出版社2017年出版圖書)

《計算機控制系統》是2017年3月化學工業出版社出版的圖書，作者是陳江輝、張小花、葉麗萍。本書主要介紹了計算機控制系統的信號描基礎、數學描述，數字控制器的模擬化設計方法、離散直接設計方法等內容，配有習題與思考題輔助。

基本介紹

• 書名：計算機控制系統
• 作者：陳江輝、張小花、葉麗萍 
• ISBN：978-7-122-28751-9
• 頁數：184頁
• 出版社：化學工業出版
• 出版時間：2017年3月
• 裝幀：平裝
• 開本：16K　787×1092

圖書信息

計算機控制系統

作者：陳江輝、張小花、葉麗萍 主編
叢書名：
出版日期：2017年3月		書號：978-7-122-28751-9
開本：16K　787×1092　1/16	裝幀：平	版次：1版1次	頁數：184頁

內容簡介

全書共分12章，內容包括緒論、計算機控制系統信號基礎、計算機控制系統數學描述、數字控制器模擬化設計方法、數字控制器離散直接設計方法、控制技術中計算機主機、控制系統接口技術——輸入輸出通道、計算機控制系統程式設計、計算機控制系統抗干擾技術、計算機控制系統的整體設計與實施、太陽能電子秤單片機控制系統設計、數控加工中心操作面板的設計與PLC實現。本書中配有習題與思考題可供選用，全書內容豐富，體系新穎，理論聯繫實際並給出了實例，系統性和實踐性強。
本書可作為高等學校自動化、電子與電氣工程、計算機套用、機電一體化及其他相近專業的教材，並可供工程技術人員參考。

圖書目錄

第1章緒論1

1.1計算機控制系統概述1

1.1.1計算機控制系統及其特點1

1.1.2計算機控制系統組成3

1.2計算機控制系統套用類型4

1.2.1計算機監測與操作指導系統4

1.2.2順序控制系統5

1.2.3直接數字控制系統5

1.2.4監督控制系統6

1.2.5集散控制系統6

1.3計算機控制系統發展與套用7

1.3.1計算機控制系統發展歷史7

1.3.2計算機控制系統套用趨勢8

1.4計算機控制系統設計與實現問題9

1.4.1計算機控制系統設計步驟9

1.4.2計算機控制系統實現注意問題10

第2章計算機控制系統信號基礎12

2.1計算機控制系統信號類型12

2.1.1信號類型12

2.1.2計算機控制系統結構13

2.2模數轉換理論基礎14

2.2.1採樣過程14

2.2.2採樣信號的數學描述與採樣定理15

2.2.3採樣信號的量化與編碼18

2.3數模轉換理論基礎19

2.3.1模擬信號理想恢復過程19

2.3.2非理想恢復過程20

2.3.3零階保持器20

2.3.4一階保持器22

習題與思考題23

第3章計算機控制系統數學描述24

3.1時域描述差分方程24

3.1.1什麼是差分24

3.1.2差分方程24

3.1.3差分方程的求解25

3.2z域描述——脈衝傳遞函式26

3.2.1z變換定義及表達式27

3.2.2z反變換28

3.2.3脈衝傳遞函式31

3.3計算機控制系統穩定性分析33

3.3.1s平面與z平面的映射關係34

3.3.2計算機控制系統的穩定性35

3.3.3穩態誤差38

習題與思考題38

第4章數字控制器模擬化設計方法40

4.1模擬化設計的基本理論40

4.1.1模擬化設計基本原理40

4.1.2離散控制器模擬化的數學描述40

4.1.3數字控制器模擬化設計步驟42

4.2連續域控制器離散化方法42

4.2.1z變換法42

4.2.2前向差分法43

4.2.3雙線性變換法45

4.2.4階躍回響不變法47

4.3數字PID控制器設計48

4.3.1PID控制規律及其作用48

4.3.2模擬PID控制器離散化50

4.3.3數字PID控制算法改進52

4.3.4PID調節參數整定56

4.3.5採樣周期的選擇59

習題與思考題60

第5章數字控制器離散直接設計方法61

5.1脈衝傳遞函式解析設計原理61

5.1.1數字控制器D(z)的一般形式61

5.1.2D(z)在物理上的可實現性62

5.1.3閉環穩定性要求63

5.1.4離散直接設計一般步驟63

5.2最少拍控制系統設計64

5.2.1最少拍無差系統64

5.2.2最少拍無差系統閉環脈衝傳遞函式確定65

5.2.3最少拍控制器D(z)的確定65

5.2.4最少拍控制系統數字控制器的設計66

5.3純滯後對象的控制算法——史密斯預估器68

5.3.1純滯後對系統控制品質的影響68

5.3.2史密斯補償控制原理69

5.3.3史密斯補償器的計算機實現70

5.4純滯後對象的控制算法——大林算法72

5.4.1大林算法基本原理72

5.4.2大林算法數字控制器的基本形式73

5.4.3振鈴現象及消除方法74

5.4.4大林算法的設計步驟76

5.5數字控制器的程式實現77

5.5.1直接程式設計法77

5.5.2串列程式設計法78

5.5.3並行程式設計法79

習題與思考題80

第6章控制技術中計算機主機簡介81

6.1工業控制計算機81

6.1.1工控機的特點81

6.1.2工控機的組成83

6.2可程式控制器(PLC)84

6.2.1可程式控制器的特點84

6.2.2可程式控制器的組成84

6.2.3可程式控制器的工作原理85

6.3單片機86

6.3.1單片機的特點86

6.3.2單片機的組成87

6.3.3單片機的組成89

6.4數位訊號處理器(DSP)91

6.4.1DSP的特點91

6.4.2DSP的基本結構91

6.4.3TMS320LF2407簡介92

6.5ARM處理器94

6.5.1ARM處理器簡介94

6.5.2ARM處理器體系結構94

6.5.3ARM7處理器簡介95

習題與思考題97

第7章控制系統接口技術——輸入輸出通道98

7.1模擬量輸入接口技術98

7.1.1模擬量輸入通道結構98

7.1.2信號調理98

7.1.3多路開關99

7.1.4前置放大器99

7.1.5採樣保持器100

7.1.6A/D轉換器100

7.2模擬量輸出接口技術103

7.2.1模擬量輸出通道結構104

7.2.2D/A轉換器及其接口104

7.3開關量輸入接口技術107

7.3.1開關量輸入通道一般結構107

7.3.2開關量輸入信號的調理108

7.4開關量輸出接口技術109

7.4.1開關量輸出通道一般結構109

7.4.2開關量輸出驅動電路109

7.5人機接口110

7.5.1鍵盤接口技術110

7.5.2顯示器接口技術111

7.6執行器114

7.6.1繼電器114

7.6.2固態繼電器115

7.6.3電動機執行器116

習題與思考題118

第8章計算機控制系統程式設計120

8.1套用軟體設計120

8.1.1計算機控制系統的套用軟體120

8.1.2套用軟體設計方法121

8.1.3控制軟體的設計123

8.2計算機控制系統的數據處理方法124

8.2.1數據線性化處理和非線性補償124

8.2.2標度變換127

8.2.3查表法128

8.3數字濾波130

習題與思考題133

第9章計算機控制系統抗干擾技術134

9.1干擾的來源134

9.1.1干擾的來源134

9.1.2干擾的作用形式135

9.1.3干擾的傳播途徑136

9.1.4系統抗干擾措施137

9.2空間電磁抗干擾措施137

9.2.1禁止技術137

9.2.2電氣線路禁止138

9.3傳導抗干擾措施139

9.3.1差模干擾抑制140

9.3.2共模干擾抑制140

9.4系統供電與接地的抗干擾措施142

9.4.1系統供電的抗干擾措施143

9.4.2系統接地的抗干擾措施145

9.4.3PCB板抗干擾措施147

9.5軟體抗干擾與冗餘技術148

9.5.1程式的抗干擾技術149

9.5.2開關量（數字量）信號輸入輸出的軟體抗干擾技術150

9.6提高計算機控制系統可靠性方法150

9.6.1硬體可靠性設計150

9.6.2軟體可靠性設計151

第10章計算機控制系統的整體設計與實施153

10.1計算機控制系統設計原則153

10.1.1計算機控制系統設計原則153

10.1.2計算機控制系統設計步驟155

10.2計算機控制系統工程設計與實施158

10.2.1需求調查159

10.2.2可行性分析159

10.2.3總體方案設計159

10.2.4硬體的工程實現160

10.2.5軟體的工程實現162

10.2.6系統調試與現場運行164

第11章太陽能電子秤單片機控制系統設計166

11.1電子秤及其控制要求166

11.1.1概述166

11.1.2控制要求166

11.2系統總體方案設計167

11.2.1系統組成及工作原理167

11.2.2稱重模組的數據處理168

11.3系統硬體和軟體設計168

11.3.1硬體電路設計168

11.3.2軟體設計170

11.4系統抗干擾設計171

第12章數控加工中心操作面板的設計與PLC實現172

12.1加工中心操作面板及其控制要求172

12.1.1概述172

12.1.2操作面板特性172

12.2系統總體方案設計和組成173

12.3系統硬體和軟體設計174

12.3.1硬體電路設計174

12.3.2軟體設計177

參考文獻183