计算机控制系统

第1章绪论 13页
1.1计算机控制系统的概念 13页
1.1.1常规控制系统 13页
1.1.2计算机控制系统 14页
1.2计算机控制系统的组成 15页
1.2.1计算机控制系统的硬件 15页
1.2.2计算机控制系统的软件 17页
1.3计算机控制系统的分类 17页
1.3.1数据采集系统（DAS） 17页
1.3.2直接数字控制系统（DDC） 18页
1.3.3监督控制系统（SCC） 18页
1.3.4集散控制系统（DCS） 19页
1.3.5现场总线控制系统（FCS） 20页
1.3.6工业过程计算机集成制造系统（流程CIMS） 20页
1.4计算机控制系统的发展趋势 22页
1.4.1可编程控制器（PLC） 22页
1.4.2采用新型的控制系统 22页
1.4.3实现最优控制 22页
1.4.4自适应控制 22页
1.4.5人工智能 22页
1.4.6模糊控制（Fuzzy Control） 23页
1.4.7模型预测控制 23页
1.5习题 23页
第2章计算机控制系统总线技术 24页
2.1概述 24页
2.1.1总线的概念及分类 24页
2.1.2总线组成及总线功能 24页
2.2内部总线 26页
2.2.1STD总线 26页
2.2.2PCI总线 28页
2.3外部总线 31页
2.3.1IEEE-488总线 31页
2.3.2串行通信基础 33页
2.3.3RS-232C串行通信接口 35页
2.3.4RS-485串行通信接口 37页
2.4习题 40页
第3章人机接口技术 41页
3.1独立式键盘接口设计 41页
3.1.1键盘的特点及确认 41页
3.1.2独立式按键扩展实例 42页
3.2矩阵式键盘接口设计 43页
3.2.1矩阵键盘工作原理 43页
3.2.2按键的识别方法 44页
3.2.3键盘的编码 45页
3.3显示技术的发展及其特点 45页
3.3.1显示技术的发展 45页
3.3.2显示器件的主要参数 46页
3.4LED显示器接口设计 47页
3.4.1LED显示器的结构 48页
3.4.2LED显示器的扫描方式 49页
3.4.3LED显示器扩展实例 51页
3.5段型LCD显示器接口设计 52页
3.5.1LCD的发展过程 52页
3.5.2LCD的特点 52页
3.5.3LCD的基本结构及工作原理 53页
3.5.4LCD的驱动方式 53页
3.5.5液晶显示驱动器 55页
3.5.6LCD接口电路设计 56页
3.6打印机接口电路设计 57页
3.6.1标准Centronics接口 57页
3.6.2应用实例 58页
3.7习题 59页
第4章过程输入输出通道接口技术 60页
4.1概述 60页
4.1.1信号和采样定理 60页
4.1.2采样/保持器 65页
4.1.3模拟开关 66页
4.1.432通道模拟量输入电路设计实例 68页
4.2模拟量输入通道 70页
4.2.1模拟量输入通道的组成 70页
4.2.2A/D转换器的工作原理 71页
4.2.3量化 76页
4.2.4A/D转换器的技术指标 77页
4.38位A/D转换器及其接口技术 77页
4.3.1ADC0808/0809介绍 78页
4.3.28位A/D转换器与CPU的接口 79页
4.3.38位A/D转换器的程序设计 81页
4.412位A/D转换器AD574A/AD1674. 81页
4.4.1AD574A的内部结构与引脚功能 82页
4.4.2AD574A的应用特性及校准 83页
4.4.3AD574A与CPU的接口 84页
4.524位Σ-Δ型A/D转换器AD7714. 85页
4.5.1引脚介绍 86页
4.5.2片内寄存器 88页
4.5.3模拟输入与基准输入 90页
4.5.4AD7714数字接口 91页
4.5.5AD7714与CPU的接口 92页
4.6模拟量输出通道 95页
4.6.1模拟量输出通道的组成 95页
4.6.2D/A转换器的工作原理 95页
4.6.3D/A转换器的技术指标 97页
4.78位D/A转换器及其接口技术 97页
4.7.1DAC0832介绍 97页
4.7.28位D/A转换器与CPU的接口 99页
4.812位D/A转换器DAC1208. 100页
4.8.1DAC1208/1209/1210的内部结构与引脚功能 100页
4.8.2DAC1208与CPU的接口 101页
4.8.3DAC1230系列D/A转换器 103页
4.94路12位并行D/A转换器DAC7624 103页
4.9.1引脚介绍 103页
4.9.2应用说明 104页
4.9.3DAC7624/25与CPU的接口 105页
4.10数字量输入输出通道 106页
4.10.1光耦合器 106页
4.10.2数字量输入通道 108页
4.10.3数字量输出通道 110页
4.10.4脉冲量输入输出通道 111页
4.11电流/电压转换电路 112页
4.11.1电压/电流转换 112页
4.11.2电流/电压转换 113页
4.11.3集成电压/电流转换器XTR110. 114页
4.12过程通道的抗干扰与可靠性设计 115页
4.12.1干扰的分类 115页
4.12.2计算机控制系统可靠性设计 117页
4.12.3抗干扰的硬件措施 119页
4.12.4抗干扰的软件措施 121页
4.13习题 123页
第5章数字控制技术 125页
5.1数字控制基础 125页
5.1.1数字控制的基本原理 125页
5.1.2数字控制方式 126页
5.1.3开环数字控制 127页
5.2逐点比较法插补原理 127页
5.2.1逐点比较法直线插补 128页
5.2.2逐点比较法圆弧插补 132页
5.3步进电动机控制 136页
5.3.1步进电动机的工作原理 137页
5.3.2步进电动机控制系统原理图 138页
5.3.3步进电动机的驱动电路 138页
5.3.4步进电动机的工作方式 139页
5.3.5步进电动机控制程序设计 140页
5.4习题 142页
第6章计算机控制系统的控制规律 144页
6.1被控对象的传递函数与性能指标 144页
6.1.1计算机控制系统被控对象的传递函数 144页
6.1.2计算机控制系统的性能指标 145页
6.1.3对象特性对控制性能的影响 149页
6.2PID控制 150页
6.2.1概述 150页
6.2.2PID调节的作用 150页
6.3数字PID算法 152页
6.3.1PID算法 152页
6.3.2PID算式的改进 159页
6.4PID参数整定 163页
6.4.1PID参数对控制性能的影响 163页
6.4.2采样周期T的选取 164页
6.4.3扩充临界比例度法 165页
6.5串级控制 167页
6.5.1串级控制算法 167页
6.5.2副回路微分先行串级控制算法 168页
6.6前馈-反馈控制 170页
6.6.1前馈控制的结构 170页
6.6.2前馈-反馈控制的结构 170页
6.6.3数字前馈-反馈控制算法 172页
6.7数字控制器的直接设计方法 173页
6.7.1基本概念 173页
6.7.2最少拍无差系统的设计 174页
6.7.3最少拍无纹波系统 181页
6.8大林算法 184页
6.8.1大林算法的基本形式 184页
6.8.2振铃现象的消除 185页
6.8.3大林算法的设计步骤 187页
6.9史密斯预估控制 188页
6.9.1史密斯预估控制原理 188页
6.9.2史密斯预估控制举例 190页
6.10模糊控制 190页
6.10.1模糊控制的数学基础 191页
6.10.2模糊控制系统组成 196页
6.10.3模糊控制器设计 201页
6.10.4双输入单输出模糊控制器设计 204页
6.10.5模糊PID控制 206页
6.11模型预测控制 208页
6.11.1动态矩阵控制（DMC） 209页
6.11.2模型算法控制（MAC） 213页
第7章数据库技术与应用程序设计 222页
7.1数据库技术 222页
7.1.1概述 222页
7.1.2分布式数据库 223页
7.1.3实时数据库 226页
7.1.4历史数据库 227页
7.2数字滤波程序 228页
7.2.1程序判断滤波 228页
7.2.2中值滤波程序 229页
7.2.3算术平均滤波程序 229页
7.2.4加权平均滤波程序 230页
7.2.5低通滤波程序 231页
7.2.6滑动平均滤波程序 231页
7.2.7各种滤波方法的比较 231页
7.3标度变换程序 232页
7.3.1线性标度变换程序 232页
7.3.2非线性标度变换程序 234页
7.4习题 234页
第8章现场总线应用技术 235页
8.1现场总线的现状与发展 235页
8.1.1现场总线的产生 235页
8.1.2现场总线的本质 236页
8.1.3现场总线的特点和优点 236页
8.1.4现场总线的现状 239页
8.1.5现场总线网络的实现 239页
8.1.6现场总线技术的发展趋势 240页
8.2企业网络信息集成系统 241页
8.2.1企业网络信息集成系统的层次结构 241页
8.2.2现场总线的作用 244页
8.2.3现场总线与上层网络的互联 245页
8.3现场总线简介 245页
8.3.1基金会现场总线（FF） 246页
8.3.2CAN 246页
8.3.3DeviceNet 247页
8.3.4LonWorks 248页
8.3.5PROFIBUS 249页
8.3.6RS-485. 249页
8.4数据通信基础 250页
8.4.1基本概念 250页
8.4.2通信系统的组成 252页
8.4.3数据编码 253页
8.4.4局域网及其拓扑结构 254页
8.4.5网络传输介质 256页
8.4.6介质访问控制方式 256页
8.5CAN现场总线 257页
8.5.1CAN的技术规范 258页
8.5.2CAN通信控制器SJA1000. 267页
8.5.3PCA82C250/251 CAN收发器 277页
8.5.4CAN应用节点设计 279页
8.5.5基于CAN现场总线的SCADA系统结构 283页
8.6PROFIBUS现场总线 285页
8.6.1PROFIBUS概述 285页
8.6.2从站通信控制器SPC3. 291页
8.6.3主站通信控制器ASPC2. 294页
8.6.4PROFIBUS-DP开发包4. 296页
8.6.5PROFIBUS-DP从站的开发 297页
8.7习题 298页
第9章计算机控制系统设计 299页
9.1计算机控制系统的设计方法 299页
9.1.1测控任务的确定 299页
9.1.2选择系统的主机机型 299页
9.1.3确定控制算法 300页
9.1.4系统总体方案设计 300页
9.1.5硬件设计 301页
9.1.6软件设计 301页
9.1.7选择工业自动化仪表 302页
9.1.8系统调试 303页
9.2工业锅炉计算机控制系统的设计 303页
9.2.1工业锅炉的工作过程 303页
9.2.2工业锅炉计算机控制的意义 304页
9.2.3工业锅炉计算机控制系统的基本功能 305页
9.2.4直接数字控制（DDC）系统的设计 307页
9.2.5系统总体设计 309页
9.3基于工业以太网和现场总线技术的新型控制系统
9.3.1系统结构 312页
9.3.2系统性能 314页
9.3.3OPC技术 315页
9.3.4Web浏览与控制技术 318页
9.3.5组态软件技术 319页
参考文献 323页