計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

前言

我們已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的充滿機(jī)遇與挑戰(zhàn)的時(shí)代，我們已經(jīng)跨入了21世紀(jì)的門檻。20世紀(jì)與21世紀(jì)之交的中國(guó)，高等教育體制正經(jīng)歷著一場(chǎng)緩慢而深刻的革命，我們正在對(duì)傳統(tǒng)的普通高等教育的培養(yǎng)目標(biāo)與社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要不相適應(yīng)的現(xiàn)狀作歷史性的反思與變革的嘗試。20世紀(jì)最后的幾年里，高等職業(yè)教育的迅速崛起，是影響高等教育體制變革的一件大事。在短短的幾年時(shí)間里，普通中專教育、普通高專教育全面轉(zhuǎn)軌，以高等職業(yè)教育為主導(dǎo)的各種形式的培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教育發(fā)展到與普通高等教育等量齊觀的地步，其來(lái)勢(shì)之迅猛，發(fā)人深思。無(wú)論是正在緩慢變革著的普通高等教育，還是迅速推進(jìn)著的培養(yǎng)應(yīng)用型人才的高等職業(yè)教育，都向我們提出了一個(gè)同樣的嚴(yán)肅問(wèn)題：中國(guó)的高等教育為誰(shuí)服務(wù)，是為教育發(fā)展自身，還是為包括教育在內(nèi)的大千社會(huì)？答案肯定而且唯一，那就是教育也置身其中的現(xiàn)實(shí)社會(huì)。由此又引發(fā)出高等教育的目的問(wèn)題。既然教育必須服務(wù)于社會(huì)，它就必須按照不同領(lǐng)域的社會(huì)需要來(lái)完成自己的教育過(guò)程。換言之，教育資源必須按照社會(huì)劃分的各個(gè)專業(yè)（行業(yè)）領(lǐng)域（崗位群）的需要實(shí)施配置，這就是我們長(zhǎng)期以來(lái)明乎其理而疏于力行的學(xué)以致用問(wèn)題，這就是我們長(zhǎng)期以來(lái)未能給予足夠關(guān)注的教育目的問(wèn)題。眾所周知，整個(gè)社會(huì)由其發(fā)展所需要的不同部門構(gòu)成，包括公共管理部門如國(guó)家機(jī)構(gòu)、基礎(chǔ)建設(shè)部門如教育研究機(jī)構(gòu)和各種實(shí)業(yè)部門如工業(yè)部門、商業(yè)部門，等等。每一個(gè)部門又可作更為具體的劃分，直至同它所需要的各種專門人才相對(duì)應(yīng)。教育如果不能按照實(shí)際需要完成各種專門人才培養(yǎng)的目標(biāo)，就不能很好地完成社會(huì)分工所賦予它的使命，而教育作為社會(huì)分工的一種獨(dú)立存在就應(yīng)受到質(zhì)疑（在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下尤其如此）?？梢詳嘌裕凑丈鐣?huì)的各種不同需要培養(yǎng)各種直接有用人才，是教育體制變革的終極目的。

內(nèi)容概要

《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》是新世紀(jì)高職高專教材編審委員會(huì)組編的電氣自動(dòng)化技術(shù)類課程規(guī)劃教材之一。    計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是研究自動(dòng)控制理論和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)如何應(yīng)用于生產(chǎn)自動(dòng)化過(guò)程的專業(yè)技術(shù)。工業(yè)控制是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)控制是為適應(yīng)這一領(lǐng)域的需要而發(fā)展起來(lái)的一門學(xué)科。    本教材系統(tǒng)地介紹了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的基本原理與過(guò)程。全書共分11章：第1章主要介紹計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的概念、組成、分類及發(fā)展；第2章介紹了常用的檢測(cè)設(shè)備——傳感器；第3章介紹了執(zhí)行器件；第4章介紹了過(guò)程通道技術(shù)；第5章介紹了人機(jī)交互接口技術(shù)；第6章介紹了常用的數(shù)據(jù)處理技術(shù)；第7章介紹了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件；第8章介紹了數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)；第9章介紹了干擾及抗干擾技術(shù)；第10章介紹了控制系統(tǒng)的主機(jī)與總線；第11章介紹了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)例。為培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力，強(qiáng)調(diào)技術(shù)方法和使用特性也是本教材的一個(gè)側(cè)重點(diǎn)。為方便教學(xué)，本教材在重點(diǎn)章節(jié)增加了綜合實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。

書籍目錄

第1章  緒論　1.1　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述　1.2　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類　1.3　計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用　本章小結(jié)　習(xí)題與思考第2章　傳感器  2.1　傳感器概述  2.2　機(jī)械量傳感器  2.3　熱工量傳感器  2.4　光傳感器  2.5　其他傳感器  本章小結(jié)  習(xí)題與思考第3章　執(zhí)行器  3.1　執(zhí)行器概述  3.2　氣動(dòng)執(zhí)行器  3.3　電動(dòng)執(zhí)行器  3.4　液壓執(zhí)行器  3.5　防火、防爆、手動(dòng)／自動(dòng)和無(wú)擾動(dòng)切換  本章小結(jié)  習(xí)題與思考第4章　計(jì)算機(jī)過(guò)程輸入／輸出通道  4.1　模擬量輸入通道  4.2　模擬量輸出通道  4.3　開(kāi)關(guān)量輸入／輸出通道  本章小結(jié)  習(xí)題與思考  綜合實(shí)訓(xùn)第5章　人機(jī)交互接口技術(shù)　5.1　鍵盤接口技術(shù)　5.2　LED顯示接口技術(shù)　5.3　LCD顯示接口技術(shù)　5.4　圖形顯示器　5.5　打印機(jī)接口　5.6　其他人機(jī)接口　本章小結(jié)　習(xí)題與思考　綜合實(shí)訓(xùn)第6章　數(shù)據(jù)處理技術(shù)　6.1　數(shù)字濾波　6.2　標(biāo)度變換與線性化處理　6.3　查表技術(shù)　本章小結(jié)　習(xí)題與思考第7章　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件　7.1　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件概述　7.2　組態(tài)軟件　7.3　虛擬儀器　本章小結(jié)　習(xí)題與思考第8章　數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)　8.1　數(shù)字控制器的模擬化設(shè)計(jì)　8.2　數(shù)字控制器的直接設(shè)計(jì)　本章小結(jié)　習(xí)題與思考　綜合實(shí)訓(xùn)第9章　干擾及抗干擾技術(shù)　9.1　干擾信號(hào)的來(lái)源和傳播途徑　9.2　硬件抗干擾措施　9.3　軟件抗干擾措施　本章小結(jié)　習(xí)題與思考第10章　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的主機(jī)與總線第11章　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)例參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：2.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件組成軟件是指能夠完成各種功能的計(jì)算機(jī)程序的總和。整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)作。都是在軟件的指揮下協(xié)調(diào)進(jìn)行的，因此可以說(shuō)軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中樞神經(jīng)，就功能來(lái)分，軟件應(yīng)分為系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)。（1）系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是由計(jì)算機(jī)生產(chǎn)廠家提供的專門用來(lái)使用和管理計(jì)算機(jī)的程序。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，只是作為開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件的工具，不需要自己設(shè)計(jì)。系統(tǒng)軟件包括：①操作系統(tǒng)：包括管理程序、磁盤操作系統(tǒng)程序、監(jiān)控程序等；②診斷系統(tǒng)：指的是調(diào)試程序及故障診斷程序；③開(kāi)發(fā)系統(tǒng)：包括各種語(yǔ)言處理程序（編譯程序）、服務(wù)程序（裝配程序和編輯程序）、模擬程序（系統(tǒng)模擬、仿真、移植軟件）、數(shù)據(jù)管理程序等。（2）應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是面向用戶本身的程序，是指由用戶根據(jù)需要解決的實(shí)際問(wèn)題而編寫的各種程序。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件有：①過(guò)程監(jiān)視程序：包括巡回檢測(cè)程序、數(shù)據(jù)處理程序、上下限檢查及報(bào)警程序、操作面板服務(wù)程序、數(shù)字濾波及標(biāo)度變換程序、判斷程序、過(guò)程分析程序等；②過(guò)程控制計(jì)算程序：包括控制算法程序、事故處理程序和信息管理程序，其中信息管理程序包括信息生成調(diào)度、文件處理及輸出、打印、顯示程序等；③公共服務(wù)程序：包括基本運(yùn)算程序、函數(shù)運(yùn)算程序、數(shù)碼轉(zhuǎn)換程序、格式編碼程序等。（3）數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)主要用于資料管理、存檔和檢索。相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)指如何建立數(shù)據(jù)庫(kù)以及如何查詢、顯示、調(diào)用和修改數(shù)據(jù)等。1.1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與連續(xù)控制系統(tǒng)相比，具有如下特點(diǎn)：（1）控制規(guī)律的實(shí)現(xiàn)靈活、方便?？刂扑惴ㄓ沙绦?qū)崿F(xiàn)，修改控制規(guī)律，只需修改相應(yīng)的程序，不必像連續(xù)控制系統(tǒng)那樣改動(dòng)硬件電路。因此設(shè)計(jì)及修改控制算琺靈活、方便，容易實(shí)現(xiàn)高級(jí)的控制。（2）控制精度高。在連續(xù)控制系統(tǒng)中，常規(guī)的模擬調(diào)節(jié)器的精度為0.5％，而由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字調(diào)節(jié)器可通過(guò)擴(kuò)展字節(jié)使其精度明顯高于常規(guī)的模擬調(diào)節(jié)器。另外，數(shù)字調(diào)節(jié)器不存在模擬調(diào)節(jié)器的零點(diǎn)漂移問(wèn)題，通過(guò)重復(fù)測(cè)量可提高檢測(cè)精度，這些都有利于提高計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制精度。（3）控制效率高。在連續(xù)控制系統(tǒng)中，一般一個(gè)模擬調(diào)節(jié)器只能控制一個(gè)回路，而在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，由于計(jì)算機(jī)具有高速的運(yùn)算處理能力，一個(gè)主機(jī)可以多路復(fù)用，分時(shí)對(duì)多個(gè)回路進(jìn)行控制。所以控制效率高。

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