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内容提要

    本书全面介绍了计算机控制技术的概况、过程输入及输出通道、数字PID控制算法、数字控制器的设计、工业控制计算机、网络集成式分散控制系统、计算机控制系统的设计。本书编写力求反映应用型本科的要求和工科专业的教学特点，内容力求由浅入深、循序渐进、通俗易懂、基本概念和基本知识的解释准确清晰、计算机控制技术的说明简明扼要，重点介绍了计算机控制系统的组成、数字PID控制算法及数字控制器的设计，注重将计算机的硬件和软件设计有机地结合起来，并且特别注意以形象直观的形式来配合文字表述，重点突出，以帮助读者掌握计算机控制技术的主要内容。

    本书可适应不同层次的读者选用，即可用于高等学校工科本科教材，也适用于各类工程技术人员参考、阅读。

目录

1计算机控制系统概述（1）
11计算机控制系统的概念（1）
12计算机控制系统的组成（3）
121硬件组成（3）
122软件组成（4）
13计算机在工业控制中的典型应用（6）
14计算机控制系统举例（10）
15计算机控制系统的发展概况及趋势（13）
151计算机控制系统的发展概况（13）
152计算机控制系统的发展趋势（13）
思考题与习题1（14）
2过程输入／输出通道（15）
21信号的采样和多路开关（15）
211采样定理（15）
212采样、量化与编码（17）
213多路开关（19）
22模拟量输入通道（22）
23模拟量输出通道（31）
231模拟量输出通道的两种基本结构形式（31）
232D／A转换器及接口（32）
24数字量输入／输出通道（39）
241数字量输入/输出通道的一般结构（39）
242数字量输入通道（39）
243数字量输出通道（41）
25过程通道的抗干扰措施（41）
251干扰信号的分类（41）
252干扰的抑制（43）
26数字滤波技术（43）
261程序判断滤波（44）
262中值滤波（45）
263算术平均值滤波（46）
264加权平均值滤波（47）
265滑动平均值滤波（47）
266RC低通数字滤波（47）
267复合数字滤波（48）
268各种数字滤波性能的比较（49）
思考题与习题2（50）
3数字PID控制算法（51）
31标准的PID算法（51）
311位置型PID控制算式（52）
312增量型PID控制算式（53）
313位置型PID算式的递推算式(偏差系数控制算式)（55）
32改进的PID算法（55）
321抑制积分饱和的PID算法（56）
322带有死区的PID算式（59）
323不完全微分的PID算式（60）
324微分先行PID控制（62）
324时间最优PID控制（62）
325PID比率控制（63）
33数字PID算法应用中的问题（65）
331数字PID算法实施中的几个问题（65）
332数字PID调节中的几个实际问题（65）
34PID参数整定方法（68）
341采样周期T的选择（68）
342凑试法整定PID控制器参数（69）
343扩充临界比例度法（70）
344扩充响应曲线法（71）
345归一参数整定法（72）
346优选法（72）
35PID算法仿真实例（72）
351仿真模型的结构（72）
352控制算法仿真的实现方法（73）
思考题与习题3（79）
4常用数字控制器的设计（80）
41概述（80）
42最少拍随动系统的设计（81）
421最少拍系统的设计（81）
422最少拍系统的局限性（88）
43最少拍无纹波系统的设计（90）
44非最少的有限拍控制（92）
45惯性因子法（93）
46大林(Dahlin)算法（95）
47数字控制器在控制系统中的实现方法（99）
471直接程序设计法（99）
472串行程序设计法（100）
473并行程序设计法（101）
474数字控制器的设计（103）
思考题与习题4（104）
5复杂数字控制器设计（105）
51纯滞后系统的Smith控制算法（105）
511Smith预估器的工作原理（105）
512Smith预估器的数字实现（108）
513数字Smith预估控制系统（109）
52串级控制算法（109）
521串级控制工作原理（110）
522串级控制的实现（111）
523控制系统中副回路的设计（112）
524控制系统调节器的选型和参数整定（113）
53比值控制（113）
531单闭环比值控制（113）
532双闭环比值控制（114）
533变比值控制（115）
54前馈控制（115）
541前馈控制的原理（116）
542完全补偿的条件（116）
543前馈—反馈控制（117）
55动态矩阵控制算法（118）
551DMC的基本原理（119）
552动态矩阵控制系统设计参数的选择（124）
思考题与习题5（128）
6工业控制计算机（129）
61工业控制计算机的特点及要求（129）
62单片微型计算机（130）
63可编程序控制器（131）
64总线工控机（134）
思考题与习题6（139）
7网络集成式分散控制系统（140）
71数据通信与工业网（140）
711数据通信技术（140）
712网络拓扑结构（144）
713网络通信协议（145）
72集散控制系统（147）
721集散控制系统的特点（148）
722集散控制系统发展过程及典型产品（148）
723集散控制系统的功能层次结构（149）
724集散控制系统的发展趋势（151）
73现场总线控制系统（153）
731现场总线的体系结构（153）
732现场总线的特点与优势（155）
733现场总线通信协议（156）
734几种典型的现场总线（157）
735现场总线控制系统（161）
735现场总线的发展（161）
思考题与习题7（162）
8计算机控制系统的设计（163）
81计算机控制系统的设计原则（163）
82计算机控制系统的设计过程（164）
83微型计算机控制的自动装箱系统（169）
831自动装箱控制系统的原理（169）
832控制系统硬件设计（170）
833控制系统软件设计（173）
84单片机控制的温度控制系统（179）
841温度控制系统的组成（180）
842温度控制系统的硬件设计（180）
843数字控制器的数学模型（185）
844温度控制系统软件设计（186）
845手动后援问题（199）
思考题与习题8（200）
附录1采样系统的Z变换（201）
附录2采样系统的极点与稳定性和动态响应的关系（206）
附录3部分函数的Z变换、拉氏变换表（207）
参考文献（208）