計算機控制系統(tǒng)（第2版）

前言
第1章計算機控制系統(tǒng)概述
1.1計算機控制系統(tǒng)的基本概念
1.2計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展與應用
1.3計算機控制系統(tǒng)的組成
1.3.1計算機控制系統(tǒng)的硬件組成
1.3.2計算機控制系統(tǒng)的軟件組成
1.4計算機控制系統(tǒng)的特性
1.4.1計算機控制系統(tǒng)的特點
1.4.2計算機控制系統(tǒng)的特殊問題
1.5計算機控制系統(tǒng)的典型形式
1.5.1數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視系統(tǒng)
1.5.2直接數(shù)字控制系統(tǒng)
1.5.3監(jiān)督控制系統(tǒng)
1.5.4分散型控制系統(tǒng)
1.5.5現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
1.6計算機控制系統(tǒng)的設計方法
本章小結(jié)
習題和思考題
第2章線性離散系統(tǒng)的數(shù)學描述和分析
方法
2.1信號變換理論
2.1.1連續(xù)信號的采樣和量化
2.1.2采樣定理
2.1.3采樣信號的復現(xiàn)和采樣保持器
2.2線性離散系統(tǒng)的數(shù)學描述方法
2.2.1差分方程的定義
2.2.2差分方程的求解
2.3線性離散系統(tǒng)的Z變換分析法
2.3.1Z變換的定義
2.3.2Z變換法
2.3.3Z變換的基本定理
2.3.4Z反變換
2.3.5用Z變換解差分方程
2.4脈沖傳遞函數(shù)
2.4.1脈沖傳遞函數(shù)的概念
2.4.2離散系統(tǒng)框圖的變換
2.5線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
2.5.1s平面到z平面的變換
2.5.2z平面的穩(wěn)定性條件
2.5.3朱利穩(wěn)定性判據(jù)
2.5.4W變換的穩(wěn)定性判據(jù)
2.6線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
2.7線性離散系統(tǒng)的動態(tài)響應分析
本章小結(jié)
習題和思考題
第3章開環(huán)數(shù)字程序控制
3.1數(shù)字程序控制基礎
3.1.1運動軌跡插補的基本原理
3.1.2數(shù)字程序控制系統(tǒng)分類
3.2逐點比較法插補原理
3.2.1逐點比較法直線插補
3.2.2逐點比較法圓弧插補
3.3步進電動機控制技術
3.3.1步進電動機工作原理
3.3.2步進電動機的脈沖分配程序
3.3.3步進電動機的速度控制程序
本章小結(jié)
習題和思考題
第4章計算機控制系統(tǒng)的常規(guī)控制
技術
4.1數(shù)字PID控制
4.1.1模擬PID調(diào)節(jié)器
4.1.2理想微分數(shù)字PID控制器
4.1.3實際微分數(shù)字PID控制器
4.1.4數(shù)字PID控制算法的改進
4.1.5數(shù)字PID控制器參數(shù)的整定
4.2最少拍控制
4.2.1最少拍控制的基本原理
4.2.2閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)Φ(z)的結(jié)構(gòu)
設計
4.2.3最少拍有紋波控制器的設計
4.2.4最少拍無紋波控制器的設計
4.2.5最少拍系統(tǒng)的改進措施
4.3純滯后控制
4.3.1施密斯預估控制
4.3.2達林算法
本章小結(jié)
習題和思考題
第5章計算機控制系統(tǒng)的離散狀態(tài)
空間設計
5.1狀態(tài)空間描述的基本概念
5.1.1離散時間系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
5.1.2離散時間系統(tǒng)的能控性
5.1.3離散時間系統(tǒng)的能觀性
5.2采用狀態(tài)空間模型的極點配置設計
5.2.1按極點配置設計控制規(guī)律
5.2.2按極點配置設計狀態(tài)觀測器
5.2.3按極點配置設計控制器
5.3采用狀態(tài)空間模型的最優(yōu)化設計
5.3.1最優(yōu)控制規(guī)律設計
5.3.2狀態(tài)最優(yōu)估計器設計
5.3.3LQG最優(yōu)控制器設計
本章小結(jié)
習題和思考題
計算機控制系統(tǒng)第2版目錄第6章計算機控制系統(tǒng)的先進控制
技術
6.1內(nèi)?？刂?br />6.1.1內(nèi)?？刂苹驹?br />6.1.2內(nèi)?？刂破鞯脑O計
6.1.3內(nèi)模PID控制
6.1.4內(nèi)模控制的離散算式
6.1.5內(nèi)?？刂频姆抡鎸嶒?br />6.2模型預測控制
6.2.1模型預測控制基本原理
6.2.2模型算法控制
6.2.3動態(tài)矩陣控制
6.2.4模型預測控制的工程設計
本章小結(jié)
習題和思考題
第7章計算機控制系統(tǒng)的硬件設計
7.1控制用計算機系統(tǒng)的硬件要求
7.1.1對計算機主機的要求
7.1.2對過程輸入輸出通道的要求
7.1.3對軟件系統(tǒng)的要求
7.1.4方便的人機聯(lián)系
7.1.5系統(tǒng)的可靠性及可維護性
7.2控制用計算機的選擇
7.2.1計算機速度的選擇
7.2.2計算機字長的確定
7.3計算機控制系統(tǒng)的過程通道
7.3.1數(shù)字量輸入輸出通道
7.3.2模擬量輸入通道
7.3.3模擬量輸出通道
7.4總線技術
7.4.1總線的定義及分類
7.4.2常用總線介紹
本章小結(jié)
習題和思考題
第8章計算機網(wǎng)絡控制
8.1計算機工業(yè)網(wǎng)絡基礎
8.1.1網(wǎng)絡功能及分類
8.1.2網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)
8.1.3網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)
8.1.4網(wǎng)絡訪問控制
8.1.5信息交換技術
8.1.6網(wǎng)絡協(xié)議及其層次結(jié)構(gòu)
8.1.7網(wǎng)絡互連
8.1.8IEEE 802標準
8.1.9控制網(wǎng)絡的特點
8.1.10工業(yè)控制網(wǎng)絡的選型考慮
8.2集散控制系統(tǒng)
8.2.1集散控制系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展
8.2.2集散控制系統(tǒng)的特點
8.2.3集散控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
8.3現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
8.3.1現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的產(chǎn)生與
發(fā)展
8.3.2現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的特點
8.3.3現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
8.3.4幾種典型的現(xiàn)場總線
8.4以太控制網(wǎng)絡系統(tǒng)
8.4.1工業(yè)以太網(wǎng)概述
8.4.2以太控制網(wǎng)絡系統(tǒng)的特點
8.4.3以太控制網(wǎng)絡系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)
8.4.4以太網(wǎng)用于工業(yè)現(xiàn)場的關鍵
技術
8.5控制網(wǎng)絡與信息網(wǎng)絡的集成技術
8.5.1網(wǎng)絡互聯(lián)技術
8.5.2動態(tài)數(shù)據(jù)交換技術
8.5.3遠程通信技術
8.5.4數(shù)據(jù)庫訪問技術
本章小結(jié)
習題和思考題
第9章計算機控制系統(tǒng)的軟件設計
9.1計算機控制系統(tǒng)的軟件概念
9.1.1控制軟件的特點
9.1.2控制應用軟件的體系結(jié)構(gòu)
9.1.3控制軟件設計語言的選用
9.1.4實時控制軟件的設計
9.2控制算法的編排實現(xiàn)
9.2.1控制算法的編排結(jié)構(gòu)
9.2.2比例因子的配置
9.3數(shù)據(jù)處理技術
9.3.1系統(tǒng)誤差的校正
9.3.2數(shù)字濾波
9.3.3非線性處理
9.3.4標度變換方法
9.3.5越限報警處理
9.4采樣頻率的選擇
9.4.1采樣頻率對系統(tǒng)性能的影響
9.4.2選擇采樣頻率的經(jīng)驗規(guī)則
9.4.3多采樣頻率配置
本章小結(jié)
習題和思考題
第10章計算機控制系統(tǒng)的設計與
工程實現(xiàn)
10.1計算機控制系統(tǒng)設計的原則與
步驟
10.1.1系統(tǒng)設計的原則
10.1.2系統(tǒng)設計的步驟
10.2計算機控制系統(tǒng)抗干擾技術
10.2.1干擾的來源與種類
10.2.2硬件抗干擾技術
10.2.3軟件抗干擾技術
10.3計算機控制系統(tǒng)設計實例
10.3.1鐵路車站全電子信號控制系統(tǒng)
設計
10.3.2真空釬焊爐溫度控制系統(tǒng)
10.3.3基于二乘二取二的分布式安全計算機
聯(lián)鎖系統(tǒng)
本章小結(jié)
習題和思考題
附錄
附錄A常用函數(shù)的Z變換
附錄BMATLAB控制系統(tǒng)工具箱庫
函數(shù)
附錄C部分例題MATLAB仿真參考程序
清單
參考文獻