计算机控制技术PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

计算机控制技术PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章　绪论1

1.1　计算机控制系统概述1

1.1.1　自动控制系统1

1.1.2　计算机控制系统2

1.1.3　计算机控制系统的组成3

1.1.4　常用的计算机控制系统主机4

1.2　计算机控制系统的典型型式5

1.2.1　操作指导控制系统6

1.2.2　直接数字控制系统6

1.2.3　监督控制系统6

1.2.4　集散控制系统7

1.2.5　现场总线控制系统7

1.2.6　综合自动化系统8

1.3　计算机控制系统的发展概况和趋势9

1.3.1　计算机控制系统的发展概况9

1.3.2　计算机控制系统的发展趋势11

习题12

第2章　计算机控制系统的硬件设计技术13

2.1　总线技术13

2.1.1　总线的定义、层次结构及种类13

2.1.2 PC/ISA/EISA总线简介14

2.1.3 PCI/Compact PCI总线简介16

2.1.4　其它总线简介19

2.1.5　串行外部总线简介20

2.2　总线扩展技术23

2.2.1　微型计算机系统I/O端口与地址分配23

2.2.2　I/O端口地址译码技术26

2.2.3　基于ISA总线端口扩展28

2.3　数字量输入输出接口与过程通道30

2.3.1　数字量输入输出接口技术30

2.3.2　数字量输入通道31

2.3.3　数字量输出通道32

2.3.4　数字（开关）量输入／输出通道模板举例33

2.4　模拟量输入接口与过程通道35

2.4.1　模拟量输入通道的组成35

2.4.2　信号调理和I/V变换35

2.4.3　多路转换器39

2.4.4　采样、量化及采样／保持器40

2.4.5　A/D转换器及其接口技术42

2.4.6　模拟量输入通道模板举例46

2.5　模拟量输出接口与过程通道49

2.5.1　模拟量输出通道的结构型式49

2.5.2　D/A转换器及其接口技术49

2.5.3　单极性与双极性电压输出电路51

2.5.4　V/I变换51

2.5.5　模拟量输出通道模板举例53

2.6　基于串行总线的计算机控制系统硬件技术55

2.6.1　智能远程I/O模块55

2.6.2　智能调节器58

2.6.3　可编程序控制器（PLC）59

2.6.4　运动控制器61

2.7　硬件抗干扰技术63

2.7.1　过程通道抗干扰技术63

2.7.2　主机抗干扰技术69

2.7.3　系统供电与接地技术71

习题74

第3章　数字控制技术76

3.1　数字控制基础76

3.1.1　数控技术发展概况76

3.1.2　数字控制原理77

3.1.3　数字控制方式78

3.1.4　数字控制系统79

3.1.5　数控系统的分类80

3.2　逐点比较法插补原理81

3.2.1　逐点比较法直线插补81

3.2.2　逐点比较法圆弧插补84

3.3　多轴步进驱动控制技术88

3.3.1　步进电动机的工作原理88

3.3.2　步进电动机的工作方式89

3.3.3　步进电动机控制接口及输出字表89

3.3.4　步进电动机控制程序91

3.3.5　数控系统设计举例——三轴步进电动机控制92

3.4　多轴伺服驱动控制技术94

3.4.1　伺服系统94

3.4.2　现代运动控制技术95

3.4.3　数控系统设计举例——基于PC的多轴运动控制97

习题99

第4章　常规及复杂控制技术101

4.1　数字控制器的连续化设计技术101

4.1.1　数字控制器的连续化设计步骤101

4.1.2　数字PID控制器的设计105

4.1.3　数字PID控制器的改进107

4.1.4　数字PID控制器的参数整定111

4.2　数字控制器的离散化设计技术116

4.2.1　数字控制器的离散化设计步骤116

4.2.2　最少拍控制器的设计117

4.2.3　最少拍有纹波控制器的设计121

4.2.4　最少拍无纹波控制器的设计123

4.3　纯滞后控制技术126

4.3.1　施密斯（Smith）预估控制127

4.3.2　达林（Dahlin）算法129

4.4　串级控制技术133

4.4.1 串级控制的结构和原理133

4.4.2　数字串级控制算法134

4.4.3　副回路微分先行串级控制算法135

4.5　前馈-反馈控制技术136

4.5.1　前馈控制的结构和原理136

4.5.2　前馈-反馈控制结构137

4.5.3　数字前馈-反馈控制算法139

4.6　解耦控制技术140

4.6.1　解耦控制原理141

4.6.2　数字解耦控制算法143

习题144

第5章　现代控制技术146

5.1　采用状态空间的输出反馈设计法146

5.1.1　连续状态方程的离散化147

5.1.2　最少拍无纹波系统的跟踪条件147

5.1.3　输出反馈设计法的设计步骤148

5.2　采用状态空间的极点配置设计法151

5.2.1　按极点配置设计控制规律151

5.2.2　按极点配置设计状态观测器154

5.2.3　按极点配置设计控制器157

5.2.4　跟踪系统设计161

5.3　采用状态空间的最优化设计法163

5.3.1　LQ最优控制器设计163

5.3.2　状态最优估计器设计166

5.3.3　LQG最优控制器设计171

5.3.4　跟踪系统的设计171

习题172

第6章　先进控制技术173

6.1　模糊控制技术173

6.1.1　模糊控制的数学基础174

6.1.2　模糊控制原理178

6.1.3　模糊控制器设计182

6.2　神经网络控制技术187

6.2.1　神经网络基础188

6.2.2　神经网络控制190

6.3　专家控制技术193

6.3.1　专家系统193

6.3.2　专家控制介绍194

6.3.3　专家控制基本思想196

6.3.4　专家控制组织结构199

6.4　预测控制技术199

6.4.1　内部模型200

6.4.2　预测模型200

6.4.3　预测控制算法203

6.5　其它先进控制技术206

习题206

第7章　计算机控制系统软件设计207

7.1　程序设计技术207

7.1.1　模块化与结构化程序设计207

7.1.2　面向过程与面向对象的程序设计209

7.1.3　高级语言L/O控制台编程210

7.2　人机接口（HMI/SCADA）技术211

7.2.1　HMI/SCADA的含义211

7.2.2　基于工业控制组态软件设计人机交互界面212

7.2.3　基于VB/VC++语言设计人机交互界面214

7.3　测量数据预处理技术214

7.3.1　误差自动校准214

7.3.2　线性化处理和非线性补偿216

7.3.3　标度变换方法217

7.3.4　越限报警处理218

7.4　数字控制器的工程实现219

7.4.1　给定值和被控量处理219

7.4.2　偏差处理220

7.4.3　控制算法的实现221

7.4.4　控制量处理222

7.4.5　自动／手动切换技术222

7.5　系统的有限字长数值问题224

7.5.1　量化误差来源224

7.5.2　A/D、D/A及运算字长的选择226

7.6　软件抗干扰技术229

7.6.1　数字滤波技术229

7.6.2　开关量的软件抗干扰技术231

7.6.3　指令冗余技术232

7.6.4　软件陷阱技术232

习题233

第8章　分布式测控网络技术234

8.1　工业网络技术234

8.1.1　工业网络概述234

8.1.2　数据通信编码技术241

8.1.3　网络协议及其层次结构242

8.1.4　IEEE 802标准244

8.1.5　工业网络的性能评价和选型245

8.2　分布式控制系统（DCS）246

8.2.1　DCS概述246

8.2.2　DCS的分散过程控制级250

8.2.3　DCS的集中操作监控级252

8.2.4　DCS的综合信息管理级254

8.3　现场总线控制系统257

8.3.1　现场总线概述257

8.3.2　五种典型的现场总线261

8.3.3　FF现场总线技术263

8.3.4　工业以太网266

8.4　系统集成与集成自动化系统267

8.4.1　系统集成的含义与框架267

8.4.2　集成自动化系统的体系结构270

8.4.3　综合自动化技术273

8.5　分布式测控网络设计举例277

8.5.1　基于PLC的Profibus分布式测控网络277

8.5.2　基于PC串行总线的测控网络279

8.5.3　测控网络应用设计举例280

习题284

第9章　计算机控制系统设计与实现285

9.1　系统设计的原则与步骤285

9.1.1　系统设计的原则285

9.1.2　系统设计的步骤287

9.2　系统的工程设计与实现289

9.2.1　系统总体方案设计289

9.2.2　硬件的工程设计与实现291

9.2.3　软件的工程设计与实现292

9.2.4　系统的调试与运行295

9.3　设计举例——啤酒发酵过程计算机控制系统298

9.3.1　啤酒发酵工艺及控制要求298

9.3.2　系统总体方案的设计299

9.3.3　系统硬件和软件的设计300

9.3.4　系统的安装调试运行及控制效果303

9.4　设计举例——机器人计算机控制系统303

9.4.1　PUMA560机器人的结构原理304

9.4.2　机器人运动学方程304

9.4.3　机器人动力学方程305

9.4.4　机器人手臂的独立关节位置伺服控制305

参考文献308