本書在新工科建設背景下，從工程實際出發(fā)，以主流機型PC總線工業(yè)控制計算機為控制工具，并以C語言為編程語言，系統(tǒng)闡述了微型計算機控制系統(tǒng)的原理、設計及工程實現(xiàn)方法。內(nèi)容包括：微型計算機控制系統(tǒng)的組成、典型形式、發(fā)展概況及趨勢；PC總線工控機和專用控制器介紹；輸入輸出接口及輸入輸出通道；數(shù)字控制器的模擬化設計技術(shù)；數(shù)字控制器的直接設計技術(shù)；現(xiàn)代控制技術(shù)；微型計算機控制系統(tǒng)應用軟件；組態(tài)軟件應用技術(shù)；微型計算機控制系統(tǒng)設計的一般原則、步驟和實例；微型計算機控制系統(tǒng)的可靠性設計；網(wǎng)絡集成計算機控制系統(tǒng)；計算機智能制造技術(shù)。本書內(nèi)容新穎，緊密聯(lián)系工程實際，系統(tǒng)性和實用性強。
本書既可作為高等學校各類自動化、電子與電氣工程、計算機應用、機電一體化等專業(yè)的教材，也可作為有關(guān)技術(shù)人員的參考書。
出版說明
前言
第1章微型計算機控制系統(tǒng)概述1
11微型計算機控制系統(tǒng)的概念2
12微型計算機控制系統(tǒng)的組成3
121微型計算機控制系統(tǒng)硬件3
122微型計算機控制系統(tǒng)軟件5
13微型計算機控制系統(tǒng)的典型形式5
131操作指導控制系統(tǒng) 6
132直接數(shù)字控制系統(tǒng)6
133監(jiān)督控制系統(tǒng)6
134集散控制系統(tǒng)7
135現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)7
14典型工業(yè)受控對象及其微型計算機
控制系統(tǒng)8
141微型計算機過程控制系統(tǒng) 8
142微型計算機運動控制系統(tǒng) 9
15實用計算機控制設備介紹10
151工業(yè)控制計算機的主要類別10
152主要計算機控制設備生產(chǎn)廠商11
16計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況及趨勢12
161計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況 12
162計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢16
17小結(jié)17
18習題17
第2章PC總線工控機和專用控制
器介紹18
21工控機的主要特點及結(jié)構(gòu)18
211工控機的特點18
212PC總線工控機的結(jié)構(gòu)19
22PC總線標準規(guī)范20
221概述20
222ISA總線標準22
223PCI總線標準24
224PCIE總線標準28
23PC總線工控機主要類型、主板及擴
展板卡34
231PC總線工業(yè)控制機主要類型34
232PC總線工業(yè)控制機主板35
233PC總線工業(yè)控制機I/O板卡36
24專用控制器介紹37
241專用控制器的分類37
242UMAC多軸運動控制器39
243溫度控制器43
25小結(jié)44
26習題44
第3章輸入/輸出接口技術(shù)及輸入/輸出
通道45
31輸入/輸出接口與輸入/輸出通道45
32數(shù)據(jù)信息的輸入/輸出控制方式47
321查詢控制方式47
322中斷控制方式49
323DMA控制方式51
33數(shù)字量輸入/輸出通道和模擬量輸入/輸出
通道的基本組成51
331數(shù)字量輸入通道的信號調(diào)理51
332數(shù)字量輸出通道的信號調(diào)理52
333模擬量輸入通道的信號調(diào)理54
334模擬量輸出通道的信號調(diào)理60
335脈沖量輸入/輸出接口設計62
34基于板卡的輸入/輸出接口與通道的
設計63
35基于計算機通信接口的輸入/輸出接口與
通道的設計64
36多回路溫度控制系統(tǒng)輸入/輸出通道與接口
設計66
37小結(jié)66
38習題66
第4章數(shù)字控制器的模擬化設計
技術(shù)68
41數(shù)字控制器的模擬化設計步驟69
42數(shù)字PID控制器的設計74
421模擬PID調(diào)節(jié)器74
422數(shù)字PID控制器74
43數(shù)字PID控制器的改進77
431積分作用的改進77
432微分作用的改進80
433帶死區(qū)的PID控制82
434自適應PID控制82
435模糊PID控制84
44數(shù)字PID控制器的參數(shù)整定85
441湊試法確定PID參數(shù)86
442實驗經(jīng)驗法確定PID參數(shù)87
443自整定PID方法89
444按二階工程設計法設計數(shù)字
控制器90
45小結(jié)94
46習題94
第5章數(shù)字控制器的直接設計技術(shù)96
51數(shù)字控制器的直接設計步驟96
52最少拍無差系統(tǒng)的設計97
521典型輸入下最少拍控制系統(tǒng)的設計
分析98
522最少拍快速有波紋系統(tǒng)設計的一般
方法103
523最少拍無波紋控制系統(tǒng)設計107
524最少拍控制系統(tǒng)的局限性110
53達林控制算法112
531達林算法的數(shù)字控制器設計112
532振鈴現(xiàn)象及其抑制115
54小結(jié)118
55習題118
第6章現(xiàn)代控制技術(shù)121
61現(xiàn)代控制技術(shù)概述121
62自適應控制122
621模型參考自適應控制123
622自校正控制124
623PID自整定調(diào)節(jié)器127
63模糊控制128
631模糊控制系統(tǒng)原理128
632模糊自適應整定PID控制133
64小結(jié)135
65習題136
第7章微型計算機控制系統(tǒng)應用
軟件137
71微型計算機控制系統(tǒng)軟件概述137
711基本功能137
712應用程序設計步驟138
713程序設計方法139
714程序設計語言選擇140
72常用控制程序設計141
721報警程序設計 141
722數(shù)字濾波程序設計143
723線性化處理程序設計 153
724標度變換程序設計 155
725PID算法程序設計 157
73小結(jié)167
74習題168
第8章組態(tài)軟件應用技術(shù)169
81組態(tài)軟件概述169
82常用組態(tài)軟件基礎(chǔ)170
821實時工業(yè)控制軟件包iFIX172
822MCGS組態(tài)軟件174
823WinCC組態(tài)軟件176
83項目案例組態(tài)軟件應用180
831被控對象的分析與描述180
832監(jiān)控軟件的設計181
84小結(jié)192
85習題192
第9章微型計算機控制系統(tǒng)設計及應用
實例193
91微型計算機控制系統(tǒng)設計的一般原則和
步驟193
911系統(tǒng)設計的原則193
912系統(tǒng)設計的步驟194
92微型計算機控制系統(tǒng)設計實例197
921溫度控制系統(tǒng)的硬件設計197
922溫度控制系統(tǒng)的軟件設計200
93小結(jié)203
94習題204
第10章微型計算機控制系統(tǒng)的可靠性
設計205
101微型計算機控制系統(tǒng)可靠性
概述205
1011可靠性的基本概念205
1012系統(tǒng)可靠性分析206
1013系統(tǒng)故障的來源207
1014提高系統(tǒng)可靠性的途徑208
102噪聲傳播途徑及其抑制措施208
1021噪聲的種類及其特點208
1022抗干擾三要素及其應用211
1023噪聲傳播途徑及其抑制
方法213
103數(shù)字電路的抗干擾設計227
1031數(shù)字電路抗干擾概述227
1032數(shù)字電路外部干擾及其抑制
方法229
1033數(shù)字電路的內(nèi)部干擾及其
抑制230
104印制電路板抗干擾設計235
1041單面、雙面印制電路板的抗干
擾設計235
1042多層印制電路板疊層設計237
1043印制電路板布線技術(shù)及其
應用237
1044印制電路板的地線設計及其
應用243
1045印制電路板的終端匹配方法247
105微型計算機電路抗干擾設計247
1051增加總線的抗干擾能力247
1052系統(tǒng)的防輻射措施248
1053抑制存儲器產(chǎn)生的噪聲249
1054微機系統(tǒng)的裝接設計249
106軟件系統(tǒng)可靠性設計250
107小結(jié)254
108習題255
第11章網(wǎng)絡集成計算機控制
系統(tǒng)256
111集散控制系統(tǒng)簡介256
1111DCS概述256
1112DCS的分散過程控制級257
1113DCS的集中操作管理級258
1114DCS的綜合信息管理級258
1115DCS的數(shù)據(jù)通信258
1116DCS構(gòu)成實例259
112現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)簡介261
1121現(xiàn)場總線概述261
1122現(xiàn)場總線的發(fā)展背景與趨勢263
1123現(xiàn)場總線標準265
1124現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)266
1125現(xiàn)場總線對ＤＣＳ結(jié)構(gòu)的影響267
113FCS與DCS的比較268
114小結(jié)269
115習題269
第12章計算機智能制造技術(shù)270
121智能制造技術(shù)簡介270
1211智能制造技術(shù)的背景和發(fā)展270
1212智能制造技術(shù)體系271
122智能制造內(nèi)容272
1221智能產(chǎn)品272
1222智能制造過程272
1223智能制造模式275
123智能制造中的計算機控制技術(shù)276
124齒輪箱組裝生產(chǎn)線的智能制造
系統(tǒng)277
1241系統(tǒng)目標277
1242系統(tǒng)總體架構(gòu)278
1243系統(tǒng)硬件拓撲結(jié)構(gòu)設計279
125小結(jié)280
126習題280
附錄采樣系統(tǒng)的Z變換281
參考文獻286
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