《普通高等教育電氣工程與自動(dòng)化（應(yīng)用型）“十二五”規(guī)劃教材：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》涉及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、控制算法和仿真技術(shù)等內(nèi)容，既具有較強(qiáng)的理論性，也具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。主要內(nèi)容包括：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本概念和組成，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類；采樣過(guò)程、數(shù)字控制設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、離散化方法、數(shù)字控制器設(shè)計(jì)方法等計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)理論；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的過(guò)程通道，數(shù)據(jù)處理和數(shù)字濾波，過(guò)程通道的可靠性措施；數(shù)字PID控制、最少拍控制、純滯后補(bǔ)償控制等常用的常規(guī)控制算法；分布式控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)、工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和步驟以及幾個(gè)綜合應(yīng)用實(shí)例。本教材適合作為自動(dòng)化、測(cè)控技術(shù)與儀器、電氣工程及其自動(dòng)化等專業(yè)本科生教材，也可供從事控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的專業(yè)技術(shù)人員參考。
第1章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述
1.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的概念
1.1.1 基本概念和組成
1.1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)
1.1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程與方式
1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類
1.2.1 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)
1.2.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng)
1.2.3 監(jiān)督控制系統(tǒng)
1.2.4 分布式控制系統(tǒng)
1.2.5 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)
1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
1.3.1 推廣應(yīng)用成熟的先進(jìn)技術(shù)
1.3.2 大力研究和發(fā)展智能控制系統(tǒng) 前言
第1章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述
1.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的概念
1.1.1 基本概念和組成
1.1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)
1.1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程與方式
1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類
1.2.1 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)
1.2.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng)
1.2.3 監(jiān)督控制系統(tǒng)
1.2.4 分布式控制系統(tǒng)
1.2.5 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)
1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
1.3.1 推廣應(yīng)用成熟的先進(jìn)技術(shù)
1.3.2 大力研究和發(fā)展智能控制系統(tǒng)
習(xí)題與思考題
第2章 計(jì)算機(jī)控制的理論基礎(chǔ)
2.1 概述
2.2 采樣過(guò)程
2.2.1 信號(hào)類型及系統(tǒng)類型
2.2.2 采樣與保持分析
2.2.3 采樣定理
2.2.4 采樣周期的選擇
2.3 數(shù)字控制設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
2.3.1 差分方程
2.3.2 z變換及其特性
2.3.3 輸入信號(hào)分析
2.3.4 脈沖傳遞函數(shù)
2.3.5 離散系統(tǒng)分析
2.3.6 MATLAB仿真與分析
2.4 離散化方法
2.4.1 歐拉方法
2.4.2 零極點(diǎn)匹配等效方法
2.4.3 z變換法
2.4.4 保持器等效方法
2.5 數(shù)字控制器設(shè)計(jì)方法
2.5.1 模擬化設(shè)計(jì)方法
2.5.2 直接數(shù)字設(shè)計(jì)方法
2.5.3 MATLAB仿真
2.6 本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第3章 過(guò)程通道
3.1 概述
3.1.1 過(guò)程通道的分類
3.1.2 過(guò)程通道的功能
3.2 模擬量輸入通道
3.2.1 模擬量輸入通道的組成和結(jié)構(gòu)形式
3.2.2 信號(hào)調(diào)理電路
3.2.3 多路轉(zhuǎn)換器
3.2.4 采樣保持器
3.2.5 A/D轉(zhuǎn)換器
3.2.6 A/D轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)的接口設(shè)計(jì)及仿真
3.3 模擬量輸出通道
3.3.1 模擬量輸出通道的組成和結(jié)構(gòu)形式
3.3.2 D/A轉(zhuǎn)換器
3.3.3 D/A轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)的接口設(shè)計(jì)及仿真
3.4 數(shù)字量輸入輸出通道
3.4.1 數(shù)字量輸入通道
3.4.2 數(shù)字量輸出通道
3.4.3 數(shù)字量輸入輸出通道設(shè)計(jì)實(shí)例
3.5 數(shù)據(jù)處理和數(shù)字濾波
3.5.1 線性化處理
3.5.2 標(biāo)度變換
3.5.3 數(shù)字濾波及MATLAB仿真
3.6 過(guò)程通道的可靠性措施
3.6.1 系統(tǒng)干擾與可靠性問(wèn)題
3.6.2 過(guò)程通道設(shè)計(jì)中的可靠性措施
3.7 本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第4章 常用的計(jì)算機(jī)控制算法
4.1 概述
4.2 數(shù)字PID控制
4.2.1 模擬PID控制及仿真
4.2.2 數(shù)字PID控制及仿真
4.2.3 PID控制的參數(shù)整定及仿真
4.2.4 PID控制算法的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)
4.3 最少拍控制
4.3.1 最少拍伺服系統(tǒng)的控制規(guī)律
4.3.2 最小拍控制器的設(shè)計(jì)及仿真
4.3.3 最少拍無(wú)紋波控制器的設(shè)計(jì)及仿真
4.4 純滯后補(bǔ)償控制
4.4.1 純滯后現(xiàn)象
4.4.2 大林算法及仿真
4.4.3 Smith預(yù)估控制及仿真
4.5 數(shù)字控制器的實(shí)現(xiàn)方法
4.5.1 直接程序設(shè)計(jì)法
4.5.2 串行程序設(shè)計(jì)法
4.5.3 并行程序設(shè)計(jì)法
4.5.4 數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)步驟
4.6 本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第5章 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)
5.1 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)概述
5.1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
5.1.2 基于網(wǎng)絡(luò)的控制
5.1.3 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r
5.2 分布式控制系統(tǒng)
5.2.1 DCS的體系結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
5.2.2 DCS的分散過(guò)程控制級(jí)
5.2.3 DCS的集中操作監(jiān)控級(jí)
5.2.4 DCS的綜合信息管理級(jí)
5.3 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)
5.3.1 現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)特點(diǎn)
5.3.2 現(xiàn)場(chǎng)總線的OSI模型
5.3.3 五種典型的現(xiàn)場(chǎng)總線
5.3.4 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
5.4 工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)
5.4.1 工業(yè)以太網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)
5.4.2 工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
5.5 本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法及步驟
6.1.1 概述
6.1.2 控制系統(tǒng)總體方案的確定
6.1.3 控制用微型計(jì)算機(jī)的選擇
6.1.4 建立數(shù)學(xué)模型，確定控制策略和控制算法
6.1.5 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
6.1.6 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
6.1.7 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的調(diào)試
6.2 設(shè)計(jì)實(shí)例1（DDC控制系統(tǒng)）——濕熱試驗(yàn)箱控制系統(tǒng)
6.2.1 濕熱試驗(yàn)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
6.2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.3 設(shè)計(jì)實(shí)例2（現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)）
——列車試風(fēng)試驗(yàn)控制系統(tǒng)
6.3.1 系統(tǒng)概況
6.3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.4 設(shè)計(jì)實(shí)例3（工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)）
——公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)
6.4.1 系統(tǒng)概況及功能要求
6.4.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.5 本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
附錄 常用函數(shù)z變換表
參考文獻(xiàn)
前言
第1章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述
1.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的概念
1.1.1 基本概念和組成
1.1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)
1.1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程與方式
1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類
1.2.1 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)
1.2.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng)
1.2.3 監(jiān)督控制系統(tǒng)
1.2.4 分布式控制系統(tǒng)
1.2.5 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)
1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
1.3.1 推廣應(yīng)用成熟的先進(jìn)技術(shù)
1.3.2 大力研究和發(fā)展智能控制系統(tǒng) 前言
第1章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述
1.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的概念
1.1.1 基本概念和組成
1.1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)
1.1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程與方式
1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類
1.2.1 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)
1.2.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng)
1.2.3 監(jiān)督控制系統(tǒng)
1.2.4 分布式控制系統(tǒng)
1.2.5 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)
1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
1.3.1 推廣應(yīng)用成熟的先進(jìn)技術(shù)
1.3.2 大力研究和發(fā)展智能控制系統(tǒng)
習(xí)題與思考題
第2章 計(jì)算機(jī)控制的理論基礎(chǔ)
2.1 概述
2.2 采樣過(guò)程
2.2.1 信號(hào)類型及系統(tǒng)類型
2.2.2 采樣與保持分析
2.2.3 采樣定理
2.2.4 采樣周期的選擇
2.3 數(shù)字控制設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
2.3.1 差分方程
2.3.2 z變換及其特性
2.3.3 輸入信號(hào)分析
2.3.4 脈沖傳遞函數(shù)
2.3.5 離散系統(tǒng)分析
2.3.6 MATLAB仿真與分析
2.4 離散化方法
2.4.1 歐拉方法
2.4.2 零極點(diǎn)匹配等效方法
2.4.3 z變換法
2.4.4 保持器等效方法
2.5 數(shù)字控制器設(shè)計(jì)方法
2.5.1 模擬化設(shè)計(jì)方法
2.5.2 直接數(shù)字設(shè)計(jì)方法
2.5.3 MATLAB仿真
2.6 本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第3章 過(guò)程通道
3.1 概述
3.1.1 過(guò)程通道的分類
3.1.2 過(guò)程通道的功能
3.2 模擬量輸入通道
3.2.1 模擬量輸入通道的組成和結(jié)構(gòu)形式
3.2.2 信號(hào)調(diào)理電路
3.2.3 多路轉(zhuǎn)換器
3.2.4 采樣保持器
3.2.5 A/D轉(zhuǎn)換器
3.2.6 A/D轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)的接口設(shè)計(jì)及仿真
3.3 模擬量輸出通道
3.3.1 模擬量輸出通道的組成和結(jié)構(gòu)形式
3.3.2 D/A轉(zhuǎn)換器
3.3.3 D/A轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)的接口設(shè)計(jì)及仿真
3.4 數(shù)字量輸入輸出通道
3.4.1 數(shù)字量輸入通道
3.4.2 數(shù)字量輸出通道
3.4.3 數(shù)字量輸入輸出通道設(shè)計(jì)實(shí)例
3.5 數(shù)據(jù)處理和數(shù)字濾波
3.5.1 線性化處理
3.5.2 標(biāo)度變換
3.5.3 數(shù)字濾波及MATLAB仿真
3.6 過(guò)程通道的可靠性措施
3.6.1 系統(tǒng)干擾與可靠性問(wèn)題
3.6.2 過(guò)程通道設(shè)計(jì)中的可靠性措施
3.7 本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第4章 常用的計(jì)算機(jī)控制算法
4.1 概述
4.2 數(shù)字PID控制
4.2.1 模擬PID控制及仿真
4.2.2 數(shù)字PID控制及仿真
4.2.3 PID控制的參數(shù)整定及仿真
4.2.4 PID控制算法的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)
4.3 最少拍控制
4.3.1 最少拍伺服系統(tǒng)的控制規(guī)律
4.3.2 最小拍控制器的設(shè)計(jì)及仿真
4.3.3 最少拍無(wú)紋波控制器的設(shè)計(jì)及仿真
4.4 純滯后補(bǔ)償控制
4.4.1 純滯后現(xiàn)象
4.4.2 大林算法及仿真
4.4.3 Smith預(yù)估控制及仿真
4.5 數(shù)字控制器的實(shí)現(xiàn)方法
4.5.1 直接程序設(shè)計(jì)法
4.5.2 串行程序設(shè)計(jì)法
4.5.3 并行程序設(shè)計(jì)法
4.5.4 數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)步驟
4.6 本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第5章 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)
5.1 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)概述
5.1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
5.1.2 基于網(wǎng)絡(luò)的控制
5.1.3 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r
5.2 分布式控制系統(tǒng)
5.2.1 DCS的體系結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
5.2.2 DCS的分散過(guò)程控制級(jí)
5.2.3 DCS的集中操作監(jiān)控級(jí)
5.2.4 DCS的綜合信息管理級(jí)
5.3 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)
5.3.1 現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)特點(diǎn)
5.3.2 現(xiàn)場(chǎng)總線的OSI模型
5.3.3 五種典型的現(xiàn)場(chǎng)總線
5.3.4 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
5.4 工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)
5.4.1 工業(yè)以太網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)
5.4.2 工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
5.5 本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法及步驟
6.1.1 概述
6.1.2 控制系統(tǒng)總體方案的確定
6.1.3 控制用微型計(jì)算機(jī)的選擇
6.1.4 建立數(shù)學(xué)模型，確定控制策略和控制算法
6.1.5 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
6.1.6 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
6.1.7 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的調(diào)試
6.2 設(shè)計(jì)實(shí)例1（DDC控制系統(tǒng)）——濕熱試驗(yàn)箱控制系統(tǒng)
6.2.1 濕熱試驗(yàn)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
6.2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.3 設(shè)計(jì)實(shí)例2（現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)）
——列車試風(fēng)試驗(yàn)控制系統(tǒng)
6.3.1 系統(tǒng)概況
6.3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.4 設(shè)計(jì)實(shí)例3（工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)）
——公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)
6.4.1 系統(tǒng)概況及功能要求
6.4.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.5 本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
附錄 常用函數(shù)z變換表
參考文獻(xiàn)
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