計算機控制技術

內(nèi)容概要

《計算機控制技術——工業(yè)控制工程應用理論與實踐》以一個冶金工業(yè)生產(chǎn)過程的典型的計算機控制系統(tǒng)——集散系統(tǒng)為對象，有機聯(lián)系起硬件、軟件、控制理論、網(wǎng)絡等多方面的知識，系統(tǒng)闡述計算機控制系統(tǒng)的設計及工程實現(xiàn)方法。
主要內(nèi)容包括：計算機控制系統(tǒng)的組成，典型計算機控制系統(tǒng)的形式、發(fā)展和概況；計算機控制系統(tǒng)硬件設計；常規(guī)數(shù)字控制技術；現(xiàn)代控制技術；計算機控制系統(tǒng)軟件設計技術；集散系統(tǒng)；計算機控制系統(tǒng)設計及實現(xiàn)。理論部分根據(jù)生產(chǎn)實際應用的情況做了適當取舍，以適合“按類培養(yǎng)”的要求。
《計算機控制技術——工業(yè)控制工程應用理論與實踐》可作為電氣信息類、儀器儀表類、機械（機電）類本科生計算機控制類課程（如計算機控制、微機控制等）的教材，以及過程控制、機電控制、嵌入式系統(tǒng)等課程和綜合設計的參考書，也可供相關領域工程技術人員參考。

書籍目錄

第1章 計算機控制系統(tǒng)概述
  1.1 自動控制系統(tǒng)的基本原理
    1.1.1 電動機轉速控制
    1.1.2 飛剪角度控制
    1.1.3 開環(huán)控制
    1.1.4 閉環(huán)控制
    1.1.5 對控制系統(tǒng)的基本要求
  1.2 計算機控制系統(tǒng)的一般形式
    1.2.1 一般概念
    1.2.2 一般構成
    1.2.3 工業(yè)控制計算機簡介
  1.3 計算機控制系統(tǒng)分類
  1.4 軋鋼生產(chǎn)線計算機控制系統(tǒng)簡介
    1.4.1 生產(chǎn)過程簡介
    1.4.2 控制要求
    1.4.3 計算機控制系統(tǒng)的構成
  1.5 計算機控制技術的發(fā)展趨勢
  習題
第2章 計算機控制系統(tǒng)硬件設計相關技術
  2.1 并行總線技術
    2.1.1 工控機總線
    2.1.2 兼容PC/ISA/EISA/PCI的嵌入式總線
    2.1.3 單片機總線
    2.1.4 總線擴展技術
  2.2 串行總線技術
    2.2.1 RS-232C/RS-422/RS-485串行通信總線
    2.2.2 I2C總線
  2.3 基于并行總線的接口與過程通道技術
    2.3.1 信號的采樣、量化和恢復
    2.3.2 模擬量輸入/輸出接口與過程通道
    2.3.3 數(shù)字量輸入/輸出接口與過程通道
    2.3.4 數(shù)字量輸入/輸出通道設計
  2.4 基于串行總線的接口與過程通道技術
    2.4.1 基于PC串行總線的過程通道
    2.4.2 基于I2C串行總線的過程通道
  2.5 硬件抗干擾技術
    2.5.1 電源抗干擾措施
    2.5.2 主機抗干擾技術
    2.5.3 通道抗干擾技術
    2.5.4 計算機控制系統(tǒng)的接地技術
  習題
第3章 常規(guī)數(shù)字控制技術
  3.1 數(shù)字控制器的連續(xù)化設計技術
    3.1.1 數(shù)字控制器的連續(xù)化設計步驟
    3.1.2 數(shù)字PID控制器的設計
    3.1.3 數(shù)字PID控制器的改進
    3.1.4 數(shù)字PID控制器的參數(shù)整定
  3.2 數(shù)字控制器的離散化設計技術
    3.2.1 數(shù)字控制器的離散化設計步驟
    3.2.2 最少拍控制器的設計
    3.2.3 最少拍有紋波控制器的設計
  3.3 純滯后控制技術
    3.3.1 史密斯（Smith）預估控制
    3.3.2 達林（Dahlin）算法
  3.4 串級控制技術
    3.4.1 串級控制的結構和原理
    3.4.2 數(shù)字串級控制算法
    3.4.3 副回路微分先行串級控制算法
  3.5 前饋-反饋控制技術
    3.5.1 前饋控制的結構和原理
    3.5.2 前饋-反饋控制結構
    3.5.3 前饋-反饋控制算法
  3.6 解耦控制技術
    3.6.1 解耦控制原理
    3.6.2 數(shù)字解耦控制算法
  3.7 現(xiàn)代控制技術理論簡介
    3.7.1 采用狀態(tài)空間的輸出反饋設計法
    3.7.2 采用狀態(tài)空間的極點配置設計法
    3.7.3 采用狀態(tài)空間的最優(yōu)化設計法
  習題
第4章 先進控制技術
  4.1 模糊控制技術
    4.1.1 模糊控制的數(shù)學基礎
    4.1.2 模糊控制原理
    4.1.3 模糊控制器的設計
  4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術
    4.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡基礎
    4.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡控制
  4.3 專家控制技術
    4.3.1 專家系統(tǒng)
    4.3.2 專家控制介紹
    4.3.3 專家控制的基本思想
    4.3.4 專家控制的組織結構
  4.4 預測控制技術
  4.5 其他先進控制技術
  習題
第5章 計算機控制系統(tǒng)軟件設計相關技術
  5.1 程序設計的一般技術
    5.1.1 程序設計過程
    5.1.2 模塊化與結構化程序設計
    5.1.3 面向過程與面向對象的程序設計
  5.2 軟件開發(fā)工具
    5.2.1 人機接口開發(fā)軟件
    5.2.2 分散過程控制級開發(fā)軟件
  5.3 典型的控制方法的軟件實現(xiàn)
    5.3.1 通信程序
    5.3.2 數(shù)字PID控制器的工程實現(xiàn)
    5.3.3 標度變換
    5.3.4 數(shù)字濾波
  習題
第6章 分布式測控網(wǎng)絡技術
  6.1 工業(yè)網(wǎng)絡技術
    6.1.1 工業(yè)網(wǎng)絡概述
    6.1.2 數(shù)據(jù)通信編碼技術
    6.1.3 網(wǎng)絡協(xié)議及其層次結構
    6.1.4 IEEE 802標準
    6.1.5 工業(yè)網(wǎng)絡的性能評價和選型
  6.2 分布式控制系統(tǒng)
    6.2.1 DCS概述
    6.2.2 DCS的分散過程控制級
    6.2.3 DCS的集中操作監(jiān)控級
    6.2.4 DCS的綜合信息管理級
  6.3 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
    6.3.1 現(xiàn)場總線概述
    6.3.2 五種典型的現(xiàn)場總線
    6.3.3 工業(yè)以太網(wǎng)
  6.4 系統(tǒng)集成與集成自動化系統(tǒng)
    6.4.1 系統(tǒng)集成的含義與框架
    6.4.2 集成自動化系統(tǒng)的體系結構
    6.4.3 綜合自動化技術
  6.5 分布式測控網(wǎng)絡設計舉例
    6.5.1 基于PLC的Profibus分布式測控網(wǎng)絡
    6.5.2 基于PC串行總線的測控網(wǎng)絡
    6.5.3 測控網(wǎng)絡應用設計舉例
  習題
第7章 計算機控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
  7.1 控制系統(tǒng)總體設計
    7.1.1 控制系統(tǒng)設計的原則
    7.1.2 系統(tǒng)的總體方案設計
    7.1.3 硬件的工程設計和實現(xiàn)
    7.1.4 軟件的工程設計和實現(xiàn)
  7.2 加熱爐計算機控制系統(tǒng)設計
    7.2.1 加熱爐工藝流程及控制要求
    7.2.2 控制系統(tǒng)應實現(xiàn)的功能
    7.2.3 系統(tǒng)硬件設計
    7.2.4 系統(tǒng)軟件設計
  習題
參考文獻

編輯推薦

根據(jù)編者多年教學和工程系統(tǒng)研究開發(fā)的實際經(jīng)驗，認為：電氣信息類、儀器儀表類、機械（機電）類本科生學好計算機控制技術的關鍵在于理論和技術的實用性。一個規(guī)模較大的計算機控制系統(tǒng)，基本可以涉及上述的知識和能力體系。郝成編著的《計算機控制技術——工業(yè)控制工程應用理論與實踐》以一個冶金工業(yè)生產(chǎn)過程的典型的計算機控制系統(tǒng)——集散系統(tǒng)為主線，有機聯(lián)系起硬件、軟件、控制理論、網(wǎng)絡等多方面的知識，使學生學習本課程時避免了“雜亂”的感覺，既增強了實用性，又提高了學生的學習興趣。

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