计算机控制技术及应用

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作者：王平

出版社：机械工业出版社

本类榜单：计算机/网络

所属丛书：普通高等教育十一五电气信息类规划教材

分类：计算机/网络 > 人工智能

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图文详情

ISBN：9787111295044
装帧：暂无
册数：暂无
重量：暂无
开本：16开
页数：288
出版时间：2010-02-01
条形码：9787111295044 ; 978-7-111-29504-4

本书特色

本书主要介绍计算机控制系统的基本概念和计算机控制系统的典型形式，计算机控制系统的数学描述与基本分析方法，重点突出计算机控制系统输入输出通道接口的设计方法和典型控制系统的设计案例与实现方法等。本书可作为普通高等院校控制科学类、电子信息类、电气工程类、仪器仪表类、机械电子类及其相关专业的本科生、研究生及教师的教科书和教学参考书，也可作为广大科技工作者和工程技术人员的参考书。

内容简介

本书通过总结作者的科研成果和吸收国内外的先进理论、方法和技术，以计算机控制系统的网络化、开放化、智能化和集成化发展趋势为主线索，主要介绍计算机控制系统的基本概念和计算机控制系统的典型形式，计算机控制系统的数学描述与基本分析方法，以及数字pid控制器、*少拍控制系统、达林算法、状态变量设计法等设计方法及其各种改进算法。重点突出计算机控制系统输入输出通道接口的设计方法和典型控制系统的设计案例与实现方法等。本书注重运用cdio工程教育理念，立足培养实际动手能力、综合应用能力、创新思维能力。每章均附有精选的习题。
本书配有免费电子课件，欢迎选用本书作教材的老师登录www．cmpedu．com注册下载或发邮件到wbj@cmpbook．com索取。
本书可作为普通高等院校控制科学类、电子信息类、电气工程类、仪器仪表类、机械电子类及其相关专业的本科生、研究生及教师的教科书和教学参考书，也可作为广大科技工作者和工程技术人员的参考书。

前言
第1章绪论
1.1 自动化技术与信息技术的关系
1.2 自动控制系统的基本结构
1.3 计算机控制系统基本原理
1.4 计算机控制系统的分类
1.4.1 按功能及结构分类
1.4.2 按控制规律分类
1.4.3 按控制方式分类
1.5 计算机控制系统的特点
1.6 计算机控制系统的性能及其指标
1.6.1 性能指标
1.6.2 控制对象的特性对控制性能的影响
1.7 计算机控制技术的知识体系
1.8 计算机控制技术的发展
1.8.1 现代计算机技术对控制技术的影响
1.8.2 计算机控制技术的发展动向
习题1
第2章计算机控制系统的数学描述
2.1 计算机控制系统数学描述方法的分类
2.2 信号的采样与保持
2.2.1 信号的分类、
2.2.2 连续信号的采样
2.2.3 采样定理
2.2.4 信号复现与零阶保持器
2.3 采样系统的数学描述
2.3.1 脉冲传递函数的定义
2.3.2 开环系统脉冲传递函数
2.3.3 闭环系统的脉冲传递函数
2.4 采样系统的动态响应
2.5 采样系统的稳定性
2.6 采样系统的稳态分析
习题2
第3章常规数字控制器的设计方法
3.1 数字控制器的设计方法分类
3.2 数字pid控制
3.2.1 理想微分pid控制
3.2.2 实际微分pid控制
3.2.3 数字pid调节器的参数整定
3.3 *少拍数字控制系统
3.3.1 *少拍数字控制系统的设计
3.3.2 *少拍无纹波控制系统设计
3.3.3 *少拍控制系统的改进
3.4 达林算法
3.4.1 达林算法设计
3.4.2 振铃现象及其消除方法
习题3
第4章高级数字控制器的分析与设计
4.1 系统的能控性与能观测性
4.1.1 基本概念
4.1.2 离散系统的能控性
4.1.3 离散系统的可观测性
4.1.4 对偶原理
4.1.5 坐标变换与标准型
4.2 数字控制器状态空间设计法
4.2.1 状态反馈极点配置控制系统的设计
4.2.2 状态观测器的设计
4.2.3 具有状态观测器的极点配置
习题4
第5章数据输入输出通道的接口技术
5.1 数据输入输出通道的组成与功能
5.1.1 数据通道的类型
5.1.2 数据通道的信息类型
5.1.3 数据通道的编址方式
5.1.4 cpu对数据通道的控制方式
5.1.5 数据通道接口设计应考虑的问题
5.2 多路开关及采样保持器
5.2.1 多路开关与多路分配器
5.2.2 采样保持器
5.3 开关量输出通道
5.3.1 开关量输出通道的结构形式
5.3.2 开关量输出通道与cpu的接口
5.3.3 功率接口技术
5.4 开关量输入通道
5.4.1 开关量输入通道的结构形式
5.4.2 开关量形式及变换
5.4.3 整形与电平变换
5.4.4 开关量输入通道与cpu的接口
5.5 模拟量输出通道
5.5.1 d／a转换原理
5.5.2 d／a转换器的选用
5.5.3 8位并行d／a转换器及其接口技术
5.5.4 高于8位的并行d／a转换器及其接口技术
5.5.5 串行d／a转换器及其接口技术
5.6 模拟量输入通道
5.6.1 a／d转换原理
5.6.2 a／d转换器的选用
5.6.3 逐次逼近式并行a／d转换器及其接口
5.6.4 双积分a／d转换器及其接口技术
5.6.5 串行a／d转换器及其接口技术
习题5
第6章计算机控制网络技术概论
6.1 集散控制系统简介
6.1.1 集散控制系统的发展历程
6.1.2 集散控制系统的组成
6.1.3 jx.300x集散控制系统
6.2 现场总线技术简介
6.2.1 现场总线控制系统的演变
6.2.2 现场总线技术的特点
6.2.3 现场总线标准化
6.2.4 典型现场总线简介
6.3 工业以太网技术简介
6.3.1 工业以太网标准化进程
6.3.2 iec61784-2标准体系结构
6.3.3 iec61784-2中主要标准简介
6.3.4 iec61784.1／2与iec61158
习题6
第7章计算机控制系统设计与实现
7.1 计算机控制系统的设计方法
7.1.1 计算机控制系统的设计原则
7.1.2 计算机控制系统的设计步骤
7.2 计算机控制系统的实现过程
7.2.1 计算机控制系统的可行性论证
7.2.2 计算机控制系统的工程设计
7.3 控制系统中的可靠性技术
7.3.1 冗余结构技术
7.3.2 控制系统的抗干扰措施
7.3.3 软件设计的可靠性措施
7.3.4 重视安装工艺措施
7.4 多通道温度采集系统
7.4.1 系统方案设计
7.4.2 系统硬件设计
7.4.3 系统软件设计
7.4.4 系统调试与运行
7.5 智能小车控制系统
7.5.1 控制方案设计
7.5.2 系统硬件设计
7.5.3 系统软件设计
7.5.4 系统调试与运行
7.6 中药萃取控制系统
7.6.1 控制方案设计
7.6.2 系统硬件设计
7.6.3 系统软件设计与组态
7.6.4 系统调试与运行
参考文献

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节选

《计算机控制技术及应用》通过总结作者的科研成果和吸收国内外的先进理论、方法和技术，以计算机控制系统的网络化、开放化、智能化和集成化发展趋势为主线索，主要介绍计算机控制系统的基本概念和计算机控制系统的典型形式，计算机控制系统的数学描述与基本分析方法，以及数字PID控制器、*少拍控制系统、达林算法、状态变量设计法等设计方法及其各种改进算法。重点突出计算机控制系统输入输出通道接口的设计方法和典型控制系统的设计案例与实现方法等。《计算机控制技术及应用》注重运用CDIO工程教育理念，立足培养实际动手能力、综合应用能力、创新思维能力。每章均附有精选的习题。《计算机控制技术及应用》配有免费电子课件，欢迎选用《计算机控制技术及应用》作教材的老师登录索取。《计算机控制技术及应用》可作为普通高等院校控制科学类、电子信息类、电气工程类、仪器仪表类、机械电子类及其相关专业的本科生、研究生及教师的教科书和教学参考书，也可作为广大科技工作者和工程技术人员的参考书。

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插图：不同类型的两部分是由A／D和D／A连接，以保证信息的畅通。图2-2所示的系统若从A-B两端向下看，（包括A／D，计算机，D／A）可以看成一个连续部分。而从A'-B'两端向上看，则可将A／D、被控对象、D／A等效为一个离散系统。由于这两种不同理解，因此在设计方法上就可以分为模拟化设计方法和离散化设计方法。由此可见，计算机控制系统的描述方法可分为：一是将连续的被控对象离散化，等效为一个离散系统数学模型，然后在离散系统的范畴内分析整个闭环系统；二是将数字控制器等效为一个连续环节，然后采用连续系统的方法来分析与设计整个控制系统。一般来说，前一种方法使用较为普遍。本章即根据前一种方法，介绍计算机控制系统数学描述的建立过程。至于后一种方法可参考连续系统控制理论的建立过程。从严格意义上讲，离散控制、采样控制、数字控制的含义并不完全相同。离散控制处理的是离散信号，采样控制处理的是采样信号，数字控制处理的是数字信号。所谓离散控制是指系统中有一处或几处信号是一串脉冲信号或数码，这些信号仅在离散瞬时上有值，这样的系统称为离散系统。把控制系统中的离散信号是脉冲序列形式的离散系统，称为采样控制系统或脉冲控制系统。而把那些幅值被整量化的离散信号或数字序列形式的离散系统称为数字控制系统或计算机控制系统。2.2 信号的采样与保持前面已经讲过，计算机系统要把连续变化的量变成离散量后再进行处理。因此，计算机系统被称为离散系统，亦称采样数据系统。这种离散系统与连续系统的区别仅仅在于离散系统的信号是以采样数据为主要形式，而连续系统则是连续信号。2.2.1 信号的分类模拟控制处理的是连续信号，它是连续时间变量t的函数，除个别间断点外，这些信号的波形是光滑的曲线，如图2-3a所示。这一类信号称为模拟信号（analog signal），大多数客观存在的信号都是属于这一类信号。还有一类信号（如电报信号等），显然它的时间取值是连续的，但它的幅度却只限于有限个数值，这一类信号称为量化信号（quantized signal），如图2.3b所示。以上两类信号都是连续时间信号。离散时间信号（简称离散信号，discretesignal）则与连续时间信号不同，它仅在一系列离散的时刻才有意义，因此它是离散时间变量tk的函数，如图2-3c所示的离散信号只在t1、t2、t3…时刻有定义，在t1和t2和t3…之间则没有定义。如果离散时间信

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