计算机控制系统(第2版)(本科教材)

第1章绪论1
11计算机控制系统概述1
111一般概念1
112系统的组成2
113系统的典型结构4
12计算机控制系统实例简介7
121计算机过程控制系统7
122计算机运动控制系统8
13计算机控制系统性能10
131系统性能指标10
132控制对象对控制性能的影响11
14计算机控制系统的发展概况与趋势11
141发展概况11
142发展趋势13
思考题与习题14

第2章输入/输出接口与过程通道
技术15
21输入/输出过程通道概述15
22模拟量输入通道16
221信号调理16
222多路转换开关24
223可编程增益放大器26
224采样保持器27
225A/D转换器30
226模拟量输入通道设计举例34
23模拟量输出接口与通道36
231模拟量输出通道36
232D/A转换器及其接口37
233电压/电流转换器40
24数字量（开关量）输入/输出通道42
241数字量（开关量）输入/输出
通道概述42
242数字量（开关量）输入通道42
243数字量（开关量）输出通道44
25过程通道的抗干扰与可靠性设计46
251干扰源与干扰的耦合46
252过程通道抗干扰措施49
26测量数据的预处理53
261数字滤波53
262其他数据预处理55
思考题与习题58

第3章工业控制计算机60
31工业控制计算机的特点与组成结构60
311工业控制计算机的特点60
312工业控制计算机的组成结构和
分类61
32工业控制计算机的总线结构64
321总线结构概述及分类64
322常用总线65
33总线型工业控制计算机67
331IPC工业控制机67
332DCS现场控制站70
思考题与习题74

第4章计算机控制系统的理论基础75
41信号的采样与保持75
411采样过程75
412采样过程的数学描述及特性
分析77
413信号保持77
414采样定理78
42Z变换理论79
421Z变换定义79
422Z变换性质80
423Z变换方法83
424Z反变换84
43计算机控制系统的数学描述86
431差分方程及其求解86
432脉冲传递函数88
44计算机控制系统的分析91
441计算机控制系统的稳定性分析91
442计算机控制系统的稳态误差分
析94
443计算机控制系统的性能指标96
45连续系统的离散化97
451连续系统的离散化方法及特点97
452MATLAB在连续域—离散域变
换中的应用98
453采样周期及保持器对离散系统
的影响102
思考题与习题103

第5章数字PID控制算法106
51准连续PID控制算法106
511模拟PID调节器106
512基本数字PID控制107
52数字PID控制的改进109
521积分项的改进109
522微分项的改进110
523其他改进算法113
53数字PID参数的整定113
531PID控制器参数对控制性能的
影响113
532控制周期的选取11６
533PID控制参数的工程整定法117
534PID控制参数的自整定法119
54数字PID控制器的工程实现121
541给定值处理122
542被控量处理123
543偏差处理123
544PID计算124
545控制量处理124
546自动/手动切换125
547无扰动切换126
548PID控制块参数表126
55MATLAB在数字PID控制器设计
中的应用127
551PID控制算法的M文件编写127
552利用Simulink设计数字PID控
制器128
思考题与习题129

第6章复杂控制算法130
61数字控制器设计原理130
62最小拍控制系统的设计131
621最小拍控制原理131
622最小拍控制器设计的稳定性
问题135
623无纹波最小拍控制系统设计137
624有限拍控制138
625惯性因子法140
63纯滞后控制141
631施密斯预估控制141
632大林算法144
64常用多回路控制146
641串级控制147
642前馈卜蠢】刂149
65模型预测控制151
651模型预测控制的基本原理151
652模型算法控制152
653动态矩阵控制156
654预测控制软件包160
66模糊控制163
661模糊控制概述163
662模糊控制的数学基础164
663模糊控制系统的结构与原理173
664模糊控制器的设计步骤与方法176
665模糊控制器的改进180
666MATLAB在模糊控制器设计中
的应用182
思考题与习题185

目录ⅦⅥ计算机控制系统第2版第7章计算机控制系统的软件设计186
71计算机控制系统软件概述186
711系统软件的组成186
712系统软件的功能186
72实时数据库技术187
721数据库技术概述187
722计算机控制系统中的实时数据
库191
723实时数据库的设计193
724实时数据库的实例195
73计算机控制系统的软件设计199
731应用软件设计的需求199
732操作系统的选择199
733应用程序开发平台203
734实时数据库的选择204
735应用软件的构建205
736应用软件编程的基本方法206
737实时控制程序的结构设计208
74工控组态软件210
741工控组态软件概述210
742工控组态软件的组成与特点210
743工控组态软件开发及调试213
744用工控组态软件构建应用控制
软件的基本步骤216
思考题与习题216

第8章分布式计算机控制系统217
81分布式计算机控制系统概述217
811系统的基本组成217
812系统的特点217
813系统的发展219
82分布式控制系统（DCS）的体系
结构222
821DCS的层次结构222
822DCS的硬件结构223
823DCS的软件结构225
824DCS的网络结构228
825DCS实例228
83分布式控制系统基本类型230
831集散型控制系统230
832集散型控制系统存在的问题
及发展趋势233
833基于IPC构成的分布式控制
系统234
834基于PLC构成的分布式控制
系统238
84现场总线控制系统239
841现场总线概述239
842基金会现场总线240
843过程现场总线242
844LonWorks总线243
845HART通信协议245
846CAN总线247847现场总线控制系统设计249
85基于工业以太网和现场总线的分布
式控制系统251
851工业以太网技术251
852基于工业以太网和现场总线构
成的分布式控制系统256
思考题与习题257

第9章计算机控制系统设计与实现258
91系统设计的原则与步骤258
911系统设计的原则258
912系统设计的步骤259
92计算机控制系统的可靠性技术262
921控制系统的抗干扰设计262
922控制系统的软件可靠性设计267
923控制系统的冗余设计269
924自动/手动切换269
93基于工业PC的计算机测控系统设
计实例271
931系统方案设计271
932系统硬件设计273
933系统软件设计274
94基于网络结构的计算机测控系统设
计实例1275
941系统方案设计275
942系统网络结构设计279
943系统硬件设备选型与设计280
944系统软件设计及系统组态282
95基于网络结构的计算机测控系统设
计实例2285
951控制功能要求285
952FSSS控制功能287
953CCS控制功能290
954MCS功能291
955第三方设备/系统通信站的冗余
设计293
956系统配置294
96带材纠偏计算机控制系统设计实例295
961控制功能要求与方案设计295
962硬件设计方案296
963软件设计方案297
964系统数学模型与控制算法297
思考题与习题300
参考文献301