本书是关于介绍“计算机控制技术”的教学用书，书中系统介绍了计算机控制应用技术，全书分为8章：第1章介绍了计算机控制系统的特点、结构、工作过程、典型的应用方式和发展趋势；第2章介绍了I／O接口技术和I／O通道的组成及工作原理；第3章介绍了常用控制程序设计；第4章和第5章分别介绍了数字控制器的连续化设计和离散化设计方法；第6章介绍了各种总线在计算机控制系统中的应用；第7章讲述了计算机控制系统的设计过程以及设计实例；第8章主要介绍了分布式计算机控制系统的特点、体系结构、发展趋势以及典型的DCS系统。

本书系统介绍了计算机控制应用技术，全书分为8章，第1章介绍了计算机控制系统的特点、结构、工作过程、典型的应用方式和发展趋势；第2章介绍了I／O接口技术和I／O通道的组成及工作原理；第3章介绍了常用控制程序设计，包括巡回检测、数字滤波、标度变换、报警程序、查表技术等；第4章和第5章分别介绍了数字控制器的连续化设计和离散化设计方法；第6章介绍了各种总线在计算机控制系统中的应用；第7章讲述了计算机控制系统的设计过程以及设计实例；第8章主要介绍了分布式计算机控制系统的特点、体系结构、发展趋势以及典型的DCS系统。

第1章 绪论

 1．1 计算机控制系统概述

1．1．1 微型计算机控制系统的概念

1．1．2 计算机控制系统的特点

1．1．3 计算机控制系统的控制过程

 1．2 计算机控制系统的组成

1．2．1 计算机控制系统的硬件

1．2．2 计算机控制系统的软件

 1．3 计算机控制系统的分类

1．3．1 操作指导控制系统

1．3．2 直接数字控制系统(DDC)

1．3．3 计算机监督控制系统(SCC)

1．3．4 分布式控制系统(DCS)

1．3．5 计算机集成制造系统(CIMS)

1．3．6 现场总线控制系统(FCS)

1．3．7 嵌入式控制系统

 1．4 计算机控制系统的发展概况及发展趋势

1．4．1 计算机控制系统的发展历史

1．4．2 计算机控制系统的发展趋势

习题1

第2章 计算机控制系统的I／O接口和I／O通道

 2．1 I／O接口在计算机控制系统中的应用

2．1．1 I／O接口的必要性

2．1．2 I／O接口在计算机控制系统中的应用

 2．2 I／O控制方式

2．2．1 程序控制方式

2．2．2 中断控制方式

2．2．3 存储器直接存取方式(DMA)

2．2．4 通道控制方式

 2．3 I／0接口设计的一般方法及应用举例

2．3．1 数字量的输入输出

2．3．2 开关量的输入输出

 2．4 I／0通道的组成及工作原理

2．4．1 数字量输入／输出通道

2．4．2 模拟量输入／输出通道

 2．5 D／A转换器的原理及应用

2．5．1 D／A转换器的原理

2．5．2 D／A转换器的应用

 2．6 A／D转换器的原理及应用

2．6．1 A／D转换器的原理

2．6．2 A／D转换器的应用

 2．7 I／0通道的抗干扰技术

2．7．1 干扰的分类

2．7．2 干扰的耦合方式

2．7．3 常见的抗干扰技术

习题2

第3章 常用控制程序设计

 3．1 巡回检测程序设计

 3．2 数字滤波程序设计

3．2．1 算术平均值滤波

3．2．2 中值滤波

3．2．3 一阶滞后滤波

3．2．4 程序判断滤波

3．2．5 加权算术平均值滤波

3．2．6 多级数字滤波器

 3．3 标度变换程序设计

3．3．1 线性参数标度变换公式

3．3．2 非线性参数标度变换公式

 3．4 上下限报警处理程序设计

 3．5 软件抗干扰技术

 3．6 查表技术

 3．7 数据预处理技术

3．7．1 系统误差的自动校准

3．7．2 线性插值法

 3．8 中小功率直流电机调速控制

 3．9 步进电机控制

3．9．1 步进电机的结构与工作原理

3．9．2 步进电机的工作方式

3．9．3 步进电机程序控制原理

 习题3

第4章 数字控制器的连续化设计方法

 4．1 数字控制器的连续化设计步骤

 4．2 模拟调节器的离散化方法

 4．3 PID算法的数字实现

4．3．1 模拟PID调节器

4．3．2 PID算法的数字实现

 4．4 几种改进的PID控制算法

4．4．1 对积分项的改进

4．4．2 对微分项的改进

4．4．3 其他改进的PID控制算法

 4．5 PID控制器的参数整定

 4．6 纯滞后对象的控制算法——施密斯(Smith)预估控制

 习题4

第5章 数字控制器的离散化设计方法

 5．1 数字控制器的离散化设计步骤

 5．2 最少拍无差随动系统的设计

5．2．1 典型输入下理想最少拍无差系统的设计

5．2．2 最少拍控制器的物理可实现性和稳定性要求

5．2．3 最少拍有纹波控制器的设计

5．2．4 最少拍无差控制器的局限性

 5．3 最少拍无纹波随动系统的设计

 5．4 数字控制器的频域设计法

5．4．1 w变换

5．4．2 数字控制器的频率特性

5．4．3 数字控制器的频域法——w变换法设计步骤

5．4．4 串联相位滞后校正器的w变换法设计

5．4．5 串联相位超前校正器的w变换法设计

 5．5 纯滞后对象的控制算法——大林算法

5．5．1 大林算法的设计原则及数字控制器的形式

5．5．2 振铃现象的产生及其消除

5．5．3 大林算法的设计步骤

 5．6 数字控制器的实现方法

5．6．1 直接程序设计法

5．6．2 串行程序设计法

5．6．3 并行程序设计法

习题5

第6章 总线技术在计算机控制系统中的应用

 6．1 概述

6．1．1 总线结构

6．1．2 总线的分类

6．1．3 总线特性及性能指标

6．1．4 总线标准

6．1．5 总线控制方法

 6．2 PC的局部总线

6．2．1 ISA工业标准总线

6．2．2 EISA扩展的工业标准结构总线 

6．2．3 PCI总线

 6．3 并行通信技术

6．3．1 PC并口

6．3．2 Enhanceal Paraellel Port Mode(EPP)

 6．4 串行通信技术及其标准总线

6．4．1 串行通信技术

6．4．2 串行通信标准总线

 6．5 现场总线技术及其应用

6．5．1 现场总线控制系统的优越性

6．5．2 现场总线系统的技术特点

6．5．3 典型现场总线简介

习题6

第7章 微型计算机控制系统的设计与实践

 7．1 系统设计的基本要求和特点

7．1．1 系统设计的基本要求

7．1．2 系统设计的特点

 7．2 微型计算机控制系统的设计方法及步骤

7．2．1 设计步骤

7．2．2 系统的设计及实现过程

 7．3 微型计算机控制系统设计举例

7．3．1 ControX2000组态软件简介

7．3．2 直流电机控制系统设计

7．3．3 步进电机控制系统设计

7．3．4 温度控制系统设计

习题7

第8章 分布式计算机控制系统

 8．1 概述

8．1．1 分布式计算机控制系统的概念

8．1．2 分布式计算机控制系统的特点

8．1．3 分布式计算机控制系统设计的基本原则

 8．2 分布式计算机控制系统的体系结构

 8．3 分布式计算机控制系统的发展

 8．4 横河电机CENTUM CS 3000 R3集散控制系统

习题8

参考文献