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普通高等教育儀器類十三五規劃教材計算機控制技術/付華 版權信息
- ISBN：9787121346484
- 條形碼：9787121346484 ; 978-7-121-34648-4
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
普通高等教育儀器類十三五規劃教材計算機控制技術/付華 本書特色
本書為自動化及電氣工程等相關專業的專業課教材。主要涉及計算機控制系統的組成、分析和設計方法，以計算機控制技術為核心，綜合可編程控制技術、單片機技術、計算機網絡技術，以生產過程的自動化及機電控制系統的*化為研究重點，同時提供應用實例。
普通高等教育儀器類十三五規劃教材計算機控制技術/付華 內容簡介
本書為自動化及電氣工程等相關專業的專業課教材。主要涉及計算機控制系統的組成、分析和設計方法，以計算機控制技術為核心，綜合可編程控制技術、單片機技術、計算機網絡技術，以生產過程的自動化及機電控制系統的很優化為研究重點，同時提供應用實例。
普通高等教育儀器類十三五規劃教材計算機控制技術/付華 目錄
目 錄
第1章 計算機控制系統概述 （1）
1.1 計算機控制系統的特征與組成 （1）
1.1.1 計算機控制系統的特征與工作原理 （1）
1.1.2 計算機控制系統的工作原理 （4）
1.1.3 計算機控制系統的硬件組成 （5）
1.1.4 計算機控制系統軟件 （6）
1.2 計算機控制系統的分類 （7）
1.2.1 操作指導控制系統 （7）
1.2.2 直接數字控制系統 （7）
1.2.3 監督計算機控制系統 （8）
1.2.4 集散控制系統 （9）
1.2.5 現場總線控制系統 （9）
1.2.6 計算機集成制造系統 （10）
1.2.7 物聯網控制系統 （11）
1.3 計算機控制的發展狀況與發展趨勢 （12）
1.3.1 計算機控制系統的發展過程 （12）
1.3.2 計算機控制理論的發展概況 （13）
1.3.3 計算機控制系統的發展趨勢 （16）
1.4 人工智能的發展 （17）
1.5 德國工業4.0與中國制造2025 （18）
習題 （19）
第2章 計算機控制系統的硬件設計技術 （20）
2.1 計算機控制系統常用主機 （21）
2.1.1 工業控制計算機（IPC） （21）
2.1.2 可編程控制器（PLC） （34）
2.1.3 嵌入式系統 （37）
2.2 數字量輸入/輸出通道 （41）
2.2.1 數字量輸入/輸出接口技術 （41）
2.2.2 數字量輸入通道（DI） （42）
2.2.3 數字量輸出通道（DO） （43）
2.2.4 數字量輸入/輸出通道設計 （43）
2.3 模擬量輸入通道 （45）
2.3.1 模擬量輸入通道的組成 （45）
2.3.2 信號調理和I/V變換 （45）
2.3.3 多路轉換器 （47）
2.3.4 前置放大器 （48）
2.3.5 采樣保持器 （49）
2.3.6 常用A/D轉換器 （50）
2.3.7 A/D轉換器接口設計 （51）
2.3.8 模擬量輸入通道設計 （53）
2.4 模擬量輸出通道 （55）
2.4.1 模擬量輸出通道的結構形式 （55）
2.4.2 常用的D/A轉換器 （56）
2.4.3 D/A轉換器接口電路 （58）
2.4.4 D/A轉換器的輸出形式 （61）
2.4.5 V/I變換 （61）
2.4.6 模擬量輸出通道設計 （62）
2.5 計算機控制系統硬件抗干擾技術 （64）
2.5.1 硬件抗干擾技術分析 （64）
2.5.2 過程通道抗干擾技術分析 （66）
2.5.3 主機抗干擾技術 （70）
2.5.4 供電技術與接地技術 （71）
2.6 工業控制網絡技術簡介 （73）
2.6.1 集散控制系統（DCS） （73）
2.6.2 DCS的層次結構 （73）
2.6.3 現場總線控制系統（FCS） （74）
2.6.4 工業以太網 （75）
習題 （75）
第3章 計算機控制系統的分析 （77）
3.1 離散系統的穩定性分析 （77）
3.1.1 s平面與z平面的關系 （78）
3.1.2 離散系統輸出響應的一般關系式 （80）
3.1.3 Routh穩定性準則在離散系統中的應用 （81）
3.1.4 基于MATLAB的系統穩定性分析 （82）
3.2 離散系統的過渡響應分析 （84）
3.3 離散系統的穩態準確度分析 （90）
3.3.1 離散系統的穩態誤差 （90）
3.3.2 典型信號r(k)作用下系統的穩態誤差 （91）
3.3.3 干擾作用下的離散穩態誤差 （93）
3.3.4 采樣周期對穩態誤差的影響 （93）
3.4 離散系統的輸出響應 （96）
3.4.1 離散系統在采樣點間的響應 （96）
3.4.2 被控對象含延時的輸出響應 （97）
3.5 離散系統的根軌跡分析法 （99）
3.6 離散系統的頻域分析法 （101）
習題 （103）
第4章 數字控制技術 （106）
4.1 數字控制系統 （106）
4.1.1 數字控制系統的組成 （106）
4.1.2 數字控制原理 （107）
4.1.3 數字控制系統的分類 （108）
4.1.4 伺服控制系統 （109）
4.2 逐點比較法插補原理 （110）
4.2.1 逐點比較法直線插補 （111）
4.2.2 逐點比較法圓弧插補 （114）
4.3 步進電動機伺服控制技術 （116）
4.3.1 步進伺服系統的構成 （116）
4.3.2 步進電動機的工作原理 （117）
4.3.3 步進電動機的工作方式 （118）
4.3.4 步進電動機IPC工控機控制技術 （119）
4.3.5 步進電動機單片機控制技術 （121）
4.4 直流伺服電動機伺服控制技術 （123）
4.4.1 直流伺服電動機的工作原理 （123）
4.4.2 直流伺服電動機的驅動與控制 （124）
習題 （127）
第5章 常規及復雜控制技術 （128）
5.1 數字控制器的模擬化設計 （129）
5.1.1 數字控制器的模擬化設計步驟 （129）
5.1.2 數字PID控制器 （132）
5.1.3 數字PID控制器的改進 （135）
5.1.4 數字PID控制參數的整定 （139）
5.2 數字控制器的離散化設計 （143）
5.2.1 數字控制器的離散化設計步驟 （143）
5.2.2 *少拍控制器的設計 （144）
5.2.3 *少拍有紋波控制器的設計 （148）
5.2.4 *少拍無紋波控制器的設計 （149）
5.3 純滯后控制技術 （151）
5.3.1 達林算法 （151）
5.3.2 振鈴現象的消除 （154）
5.3.3 SMITH預估控制 （155）
5.4 串級控制 （157）
5.4.1 串級控制的結構和原理 （157）
5.4.2 數字串級控制算法 （158）
5.5 前饋-反饋控制 （159）
5.5.1 前饋-反饋復合控制系統的結構 （159）
5.5.2 前饋-反饋控制算法 （160）
5.6 采用狀態空間的輸出反饋設計法 （161）
5.6.1 連續狀態方程的離散化 （162）
5.6.2 *少拍無紋波系統的跟蹤條件 （162）
5.6.3 輸出反饋設計法的設計步驟 （163）
5.7 采用狀態空間的極點配置設計法 （165）
5.8 按極點配置設計 （165）
5.8.1 按極點配置設計控制規律 （165）
5.8.2 按極點配置設計狀態觀測器 （166）
5.8.3 按極點配置設計控制器 （168）
5.8.4 跟蹤系統設計 （169）
習題 （170）
第6章 先進控制技術 （171）
6.1 模糊控制技術 （171）
6.1.1 模糊控制的數學基礎 （172）
6.1.2 模糊控制基礎理論 （176）
6.1.3 模糊控制的基本原理 （179）
6.1.4 模糊控制器的設計 （182）
6.2 神經網絡控制技術 （185）
6.2.1 神經網絡的基本原理和結構 （185）
6.2.2 神經網絡控制 （185）
習題 （187）
第7章 計算機控制系統軟件設計技術 （188）
7.1 軟件設計技術 （188）
7.1.1 軟件設計的方法 （189）
7.1.2 計算機控制系統軟件設計 （191）
7.1.3 監控組態軟件 （193）
7.2 測量數據預處理技術 （196）
7.2.1 系統誤差的自動校準 （196）
7.2.2 線性化處理 （197）
7.2.3 標度變換 （199）
7.2.4 插值算法 （201）
7.2.5 越限報警處理 （203）
7.3 軟件抗干擾技術 （203）
7.3.1 數字濾波技術 （204）
7.3.2 輸入/輸出數字量的軟件抗干擾技術 （208）
7.3.3 指令冗余技術 （208）
7.3.4 軟件陷阱技術 （209）
7.4 數字PID控制器的工程實現 （209）
7.4.1 給定值處理 （209）
7.4.2 被控量處理 （210）
7.4.3 偏差處理 （211）
7.4.4 控制算法的實現 （212）
7.4.5 控制量處理 （212）
7.4.6 自動/手動切換 （213）
習題 （214）
第8章 計算機控制系統的設計與實現 （216）
8.1 系統設計的原則與步驟 （216）
8.1.1 系統設計的原則 （216）
8.1.2 系統設計的步驟 （217）
8.2 系統的工程設計與實現 （219）
8.2.1 總體方案設計 （219）
8.2.2 硬件的工程設計和實現 （220）
8.2.3 軟件的工程設計和實現 （221）
8.2.4 系統的運行調試 （222）
8.3 電熱油爐溫度單片機控制系統的設計 （223）
8.3.1 控制任務與工藝要求 （223）
8.3.2 硬件系統詳細設計 （224）
8.3.3 PID算法及參數整定 （226）
8.3.4 軟件設計 （226）
習題 （233）
參考文獻 （234）
第1章 計算機控制系統概述 （1）
1.1 計算機控制系統的特征與組成 （1）
1.1.1 計算機控制系統的特征與工作原理 （1）
1.1.2 計算機控制系統的工作原理 （4）
1.1.3 計算機控制系統的硬件組成 （5）
1.1.4 計算機控制系統軟件 （6）
1.2 計算機控制系統的分類 （7）
1.2.1 操作指導控制系統 （7）
1.2.2 直接數字控制系統 （7）
1.2.3 監督計算機控制系統 （8）
1.2.4 集散控制系統 （9）
1.2.5 現場總線控制系統 （9）
1.2.6 計算機集成制造系統 （10）
1.2.7 物聯網控制系統 （11）
1.3 計算機控制的發展狀況與發展趨勢 （12）
1.3.1 計算機控制系統的發展過程 （12）
1.3.2 計算機控制理論的發展概況 （13）
1.3.3 計算機控制系統的發展趨勢 （16）
1.4 人工智能的發展 （17）
1.5 德國工業4.0與中國制造2025 （18）
習題 （19）
第2章 計算機控制系統的硬件設計技術 （20）
2.1 計算機控制系統常用主機 （21）
2.1.1 工業控制計算機（IPC） （21）
2.1.2 可編程控制器（PLC） （34）
2.1.3 嵌入式系統 （37）
2.2 數字量輸入/輸出通道 （41）
2.2.1 數字量輸入/輸出接口技術 （41）
2.2.2 數字量輸入通道（DI） （42）
2.2.3 數字量輸出通道（DO） （43）
2.2.4 數字量輸入/輸出通道設計 （43）
2.3 模擬量輸入通道 （45）
2.3.1 模擬量輸入通道的組成 （45）
2.3.2 信號調理和I/V變換 （45）
2.3.3 多路轉換器 （47）
2.3.4 前置放大器 （48）
2.3.5 采樣保持器 （49）
2.3.6 常用A/D轉換器 （50）
2.3.7 A/D轉換器接口設計 （51）
2.3.8 模擬量輸入通道設計 （53）
2.4 模擬量輸出通道 （55）
2.4.1 模擬量輸出通道的結構形式 （55）
2.4.2 常用的D/A轉換器 （56）
2.4.3 D/A轉換器接口電路 （58）
2.4.4 D/A轉換器的輸出形式 （61）
2.4.5 V/I變換 （61）
2.4.6 模擬量輸出通道設計 （62）
2.5 計算機控制系統硬件抗干擾技術 （64）
2.5.1 硬件抗干擾技術分析 （64）
2.5.2 過程通道抗干擾技術分析 （66）
2.5.3 主機抗干擾技術 （70）
2.5.4 供電技術與接地技術 （71）
2.6 工業控制網絡技術簡介 （73）
2.6.1 集散控制系統（DCS） （73）
2.6.2 DCS的層次結構 （73）
2.6.3 現場總線控制系統（FCS） （74）
2.6.4 工業以太網 （75）
習題 （75）
第3章 計算機控制系統的分析 （77）
3.1 離散系統的穩定性分析 （77）
3.1.1 s平面與z平面的關系 （78）
3.1.2 離散系統輸出響應的一般關系式 （80）
3.1.3 Routh穩定性準則在離散系統中的應用 （81）
3.1.4 基于MATLAB的系統穩定性分析 （82）
3.2 離散系統的過渡響應分析 （84）
3.3 離散系統的穩態準確度分析 （90）
3.3.1 離散系統的穩態誤差 （90）
3.3.2 典型信號r(k)作用下系統的穩態誤差 （91）
3.3.3 干擾作用下的離散穩態誤差 （93）
3.3.4 采樣周期對穩態誤差的影響 （93）
3.4 離散系統的輸出響應 （96）
3.4.1 離散系統在采樣點間的響應 （96）
3.4.2 被控對象含延時的輸出響應 （97）
3.5 離散系統的根軌跡分析法 （99）
3.6 離散系統的頻域分析法 （101）
習題 （103）
第4章 數字控制技術 （106）
4.1 數字控制系統 （106）
4.1.1 數字控制系統的組成 （106）
4.1.2 數字控制原理 （107）
4.1.3 數字控制系統的分類 （108）
4.1.4 伺服控制系統 （109）
4.2 逐點比較法插補原理 （110）
4.2.1 逐點比較法直線插補 （111）
4.2.2 逐點比較法圓弧插補 （114）
4.3 步進電動機伺服控制技術 （116）
4.3.1 步進伺服系統的構成 （116）
4.3.2 步進電動機的工作原理 （117）
4.3.3 步進電動機的工作方式 （118）
4.3.4 步進電動機IPC工控機控制技術 （119）
4.3.5 步進電動機單片機控制技術 （121）
4.4 直流伺服電動機伺服控制技術 （123）
4.4.1 直流伺服電動機的工作原理 （123）
4.4.2 直流伺服電動機的驅動與控制 （124）
習題 （127）
第5章 常規及復雜控制技術 （128）
5.1 數字控制器的模擬化設計 （129）
5.1.1 數字控制器的模擬化設計步驟 （129）
5.1.2 數字PID控制器 （132）
5.1.3 數字PID控制器的改進 （135）
5.1.4 數字PID控制參數的整定 （139）
5.2 數字控制器的離散化設計 （143）
5.2.1 數字控制器的離散化設計步驟 （143）
5.2.2 *少拍控制器的設計 （144）
5.2.3 *少拍有紋波控制器的設計 （148）
5.2.4 *少拍無紋波控制器的設計 （149）
5.3 純滯后控制技術 （151）
5.3.1 達林算法 （151）
5.3.2 振鈴現象的消除 （154）
5.3.3 SMITH預估控制 （155）
5.4 串級控制 （157）
5.4.1 串級控制的結構和原理 （157）
5.4.2 數字串級控制算法 （158）
5.5 前饋-反饋控制 （159）
5.5.1 前饋-反饋復合控制系統的結構 （159）
5.5.2 前饋-反饋控制算法 （160）
5.6 采用狀態空間的輸出反饋設計法 （161）
5.6.1 連續狀態方程的離散化 （162）
5.6.2 *少拍無紋波系統的跟蹤條件 （162）
5.6.3 輸出反饋設計法的設計步驟 （163）
5.7 采用狀態空間的極點配置設計法 （165）
5.8 按極點配置設計 （165）
5.8.1 按極點配置設計控制規律 （165）
5.8.2 按極點配置設計狀態觀測器 （166）
5.8.3 按極點配置設計控制器 （168）
5.8.4 跟蹤系統設計 （169）
習題 （170）
第6章 先進控制技術 （171）
6.1 模糊控制技術 （171）
6.1.1 模糊控制的數學基礎 （172）
6.1.2 模糊控制基礎理論 （176）
6.1.3 模糊控制的基本原理 （179）
6.1.4 模糊控制器的設計 （182）
6.2 神經網絡控制技術 （185）
6.2.1 神經網絡的基本原理和結構 （185）
6.2.2 神經網絡控制 （185）
習題 （187）
第7章 計算機控制系統軟件設計技術 （188）
7.1 軟件設計技術 （188）
7.1.1 軟件設計的方法 （189）
7.1.2 計算機控制系統軟件設計 （191）
7.1.3 監控組態軟件 （193）
7.2 測量數據預處理技術 （196）
7.2.1 系統誤差的自動校準 （196）
7.2.2 線性化處理 （197）
7.2.3 標度變換 （199）
7.2.4 插值算法 （201）
7.2.5 越限報警處理 （203）
7.3 軟件抗干擾技術 （203）
7.3.1 數字濾波技術 （204）
7.3.2 輸入/輸出數字量的軟件抗干擾技術 （208）
7.3.3 指令冗余技術 （208）
7.3.4 軟件陷阱技術 （209）
7.4 數字PID控制器的工程實現 （209）
7.4.1 給定值處理 （209）
7.4.2 被控量處理 （210）
7.4.3 偏差處理 （211）
7.4.4 控制算法的實現 （212）
7.4.5 控制量處理 （212）
7.4.6 自動/手動切換 （213）
習題 （214）
第8章 計算機控制系統的設計與實現 （216）
8.1 系統設計的原則與步驟 （216）
8.1.1 系統設計的原則 （216）
8.1.2 系統設計的步驟 （217）
8.2 系統的工程設計與實現 （219）
8.2.1 總體方案設計 （219）
8.2.2 硬件的工程設計和實現 （220）
8.2.3 軟件的工程設計和實現 （221）
8.2.4 系統的運行調試 （222）
8.3 電熱油爐溫度單片機控制系統的設計 （223）
8.3.1 控制任務與工藝要求 （223）
8.3.2 硬件系統詳細設計 （224）
8.3.3 PID算法及參數整定 （226）
8.3.4 軟件設計 （226）
習題 （233）
參考文獻 （234）
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普通高等教育儀器類十三五規劃教材計算機控制技術/付華 作者簡介
付華，遼寧工程大學教授。中國煤炭工業信息與自動化專業委員會委員，遼寧省儀器學科教學指導委員會委員。主持完成國家863項目、國家自然科學基金項目、教育部博士點基金、博士后基金、遼寧省科技攻關項目、遼寧省重大科技項目、省創新團隊項目、優秀人才項目等40余項，主持完遼寧省教改項目、省十一五、十二五教學科研項目多項。
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