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目录1

第一章　绪论1

§1.1　计算机控制系统1

§1.2 实时控制最小微计算机系统的组成3

§1.3　程序设计语言4

§1.4 汇编语言程序5

§1.5 汇编与连接汇编6

§1.6 EPROM（或ROM）的应用13

2.1.1 实时控制对微计算机硬件扩展的要求15

第二章　微计算机硬件扩展§2.1 概述15

2.1.2　接口简述17

§2.2 开关量I/O接口片18

2.2.1　Z80-PIO接口片18

2.2.2 TMS-5501接口片22

2.2.3　8255接口片24

§2.3　实时时钟28

2.3.1　Z80-CTC结构及功能29

2.3.2　CTC编程顺序和规定30

2.3.3　定时器工作方式31

§2.4　TU-ART接口插件板32

2.4.1　命令寄存器33

2.4.2　状态寄存器33

2.4.3　波特率寄存器34

2.4.4　中断屏蔽寄存器34

2.4.5　中断地址寄存器35

2.4.6　实时时钟的控制35

2.4.7　中断管理36

§2.5 模拟通道接口37

2.5.1　转换器的技术指标37

2.5.2　D＋7A接口插件板38

2.5.3　高精度模拟通道接口40

§2.6 快速数据通道——DMA43

2.6.1　DMA简介43

2.6.2　Z80-DMA简介43

第三章　实时控制程序设计基础§3.1　伪指令45

3.1.1　伪指令ORG46

3.1.2　伪指令EQU46

3.1.3　伪指令END46

3.1.4　伪指令DB46

3.1.5　伪指令DW47

3.1.6　伪指令DS48

3.1.7　伪指令EXT48

3.1.8　伪指令ENT49

3.1.9　伪指令＊INCLUDE49

3.1.10　伪指令COM49

§3.2　宏（MACRO）及其应用50

3.2.1　宏的定义50

§3.3 子程序（SUBROUTINE）及其调用51

3.2.2　带有形式参数的宏51

3.3.1　子程序的来源及调用方式52

3.3.2　参数的传递54

3.3.3　现场保护55

§3.4　宏与子程序比较56

§3.5 中断及中断服务程序57

§3.6　人-机联系59

§3.7 实时控制程序的一般结构60

§3.8　实时时钟的检查程序62

§3.9　单板机的开发64

3.9.2　并行传递方式65

3.9.1　磁带传递方式65

3.9.3　串行传递方式66

3.9.4　装入程序的使用69

第四章　数字控制系统的模拟化设计方法§4.1　引言73

§4.2　模拟量校正装置的离散化方法74

4.2.1　Z变换法74

4.2.2　带有零阶保持器的Z变换法75

4.2.3　差分反演法76

4.2.4　根匹法76

4.2.5　双线性变换法77

4.3.1　伺服系统设计（例1）80

§4.3　设计举例80

4.3.2　伺服系统设计（例2）82

§4.4　混合仿真实验93

§4.5 离散化方法的比较94

§4.6 数字PID控制器95

4.6.1　基本算法95

4.6.2　PID算法的实现97

4.6.3　PID控制器的参数整定101

4.6.4　PID控制器的发展——非线性PID控制器109

4.7.1　概述112

4.7.2　常用的数字滤波方法112

§4.7　数字滤波器112

第五章　FORTRAN语言在实时控制中的应用§5.1　概述116

§5.2 FORTRAN子程序库的116

调用116

5.2.1　数据类型及内存分配116

5.2.2　子程序功能及其调用方法117

§5.3 汇编与FORTRAN语言118

联合使用118

5.3.1　基本方法118

5.3.2　中断请求的处理119

5.3.3　数据传递121

5.3.4　应用举例123

§5.4 实时FORTRAN语言的126

开发126

5.4.1　实时子程序库126

5.4.2　主程序、参数赋值子程序与控制算法子程序129

第六章　信号的产生与数据采集§6.1 应用微计算机的信号发生器132

6.1.1　典型形式信号的产生132

6.1.2　二位式伪随机信号（PRBS）发生器135

6.1.3　任意波形发生器141

6.1.4　复杂波形的产生143

§6.2　数据采集和传输147

6.2.1　数据采集的基本方法147

6.2.2　应用微计算机的记忆示波器148

6.2.3　模拟信号的传输156

§6.3　巡回检测158

6.3.1　基本的巡回检测系统159

6.3.2　多路开关的应用160

第七章　系统辨识与自适应控制§7.1　概述164

7.2.1　参数估计的最小二乘算法（非递推）165

§7.2　最小二乘法参数估计及实现165

7.2.2　最小二乘算法的计算机程序（非递推）168

7.2.3　最小二乘法参数估计的递推算法171

7.2.4　递推最小二乘算法的程序设计173

§7.3 系统辨识的相关分析法177

7.3.1　相关分析法的原理177

7.3.2　系统框图及程序设计179

7.3.3　实验的安排181

7.4.1　算法182

7.4.2　程序设计182

§7.4　卡尔曼滤波器用于系统参数估计182

7.4.3　应用举例183

§7.5 自校正控制器185

7.5.1　引言185

7.5.2 自校正控制器的算法185

7.5.3　程序设计187

7.5.4　应用举例188

§8.2 D（Z）的实现（编程）方法192

8.2.1 直接法（1）192

第八章　数字控制器的实现问题§8.1 前言192

8.2.2　直接法（2）194

8.2.3 串联法195

8.2.4　并联法196

§8.3 量化误差196

8.3.1　截尾（截断）与舍入误差196

8.3.2　数值误差来源197

8.3.3　误差的直观分析198

§8.4 量化噪声及其传播199

8.4.1　截断及舍入误差的统计特性199

8.4.2　量化噪声在系统中的传播199

8.4.3　几种实现方法的比较200

§8.5 系数误差及其对控制器的影响205

§8.6　字长的确定206

8.6.1　A/D变换器的字长206

8.6.2　运算程序的字长208

8.6.3 D/A变换器的字长208

§8.7　极限振荡环208

8.7.1　有限字长引起的振荡环209

8.7.2　溢出引起的极限振荡211

§9.1 前言213

§9.2 步进电机的工作原理213

第九章　步进电机控制213

§9.3 步进电机与微计算机的接口214

§9.4 步进电机的开环控制217

9.4.1　基本的控制程序218

9.4.2　自动加／减速控制219

9.4.3　定位技术220

§9.5 步进电机的闭环控制222

9.5.1　编码器222

9.5.2　传感器与微计算机的接口223

9.5.3　核步法闭环控制223

参考文献229