计算机控制技术(薛弘晔)
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《计算机控制技术(薛弘晔)》是西安电子科技大学出版社出版的图书，作者是薛弘晔。
书名
计算机控制技术(薛弘晔)
作者
薛弘晔
ISBN
978-7-5606-1283-6/TP.0677定价
23.8元
出版社
西安电子科技大学出版社
出版时间
-08
计算机控制技术(薛弘晔)编辑推荐
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本教材是为计算机专业的学生编写的，同时也适合电子工程、通信工程、检测与仪器仪表、机电控制、机械自动化及机电一体化等专业的本科学生使用。计算机控制技术是自动控制理论和计算机技术相结合而发展起来的一门学科。随着计算机在工业生产中的广泛应用，计算机控制系统的分析和设计方法也正在日臻完善。对上述所列专业的大学生来说，系统地掌握本学科的知识技能显得尤为重要。为此，我们编写了这本教材。本教材的主要目标是使学生掌握计算机在控制系统、仪器仪表等各领域的应用理论及技术，培养学生分析问题和解决问题的能力。由于涉及内容较广泛，技术性、实践性很强，因此本书力求简洁、明了，达到使学生较系统地掌握计算机控制理论及其相关技术，并能理论联系实际地学习设计和维护计算机控制系统的目的。本书首先由浅入深地讲述了经典控制系统的理论，重点介绍了自动控制系统的构成、连续控制系统的稳定性及其控制系统的分析与设计方法；其次，对离散控制系统的基本理论、基本方法、稳定性理论及离散控制器的模拟化和数字化设计方法做了较详细的阐述；第三，对具有应用优势的可编程序控制器，以实例形式给予了较大篇幅的介绍；第四，给出了计算机控制系统设计和实现的一般内容和方法；最后，对当前的计算机控制技术热点——工业控制网络做了介绍，目的在于让读者了解新型的控制技术和实现方法。[1]
计算机控制技术(薛弘晔)内容简介
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本书以计算机控制系统为主，深入浅出地论述了计算机控制系统的理论和应用。[1]
全书共分9章。作为学习离散系统的前提条件，本书首先概括地介绍了连续控制系统的基本理论知识以及计算机控制实现的基本程序；其次以经典控制算法PID为基础，介绍了由连续控制器到离散控制器的设计方法，较深入地分析了PID算法性能和参数整定；随后重点讲述了控制器的直接设计方法，给出了最少拍无波纹控制器的设计方法；最后还对计算机控制系统的设计与实现和计算机控制网络给予了较详细的论述。
书中列举了大量例题，给学生学习提供了方便。本书知识点突出，详略得当，语言简洁，便于非控制类专业本科(如计算机类)学生作为教材使用，也可供大专学生使用。[1]
计算机控制技术(薛弘晔)目录
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第1章 自动控制系统的基本概念 1
1.1 自动控制系统的基本概念 2
1.1.1 自控系统的工作原理 2
1.1.2 自动控制的基本方式 5
1.1.3 对控制系统的基本要求 6
1.2 计算机控制系统的一般构成 7
1.2.1 一般概念 7
1.2.2 计算机控制系统的组成 8
1.2.3 微机控制系统的分类 10
1.3 计算机控制系统的发展 15
小结 16
习题 16
第2章 自动控制系统分析基础 18
2.1 控制系统的数学模型 18
2.1.1 系统微分方程的建立 18
2.1.2 非线性微分方程的线性化 20
2.1.3 微分方程的解 21[1]
2.2 传递函数 24
2.2.1 传递函数的概念及定义 25
2.2.2 传递函数的基本性质 26
2.2.3 结构图等效变换及系统的传递函数 28
小结 37
习题 37
第3章 连续控制系统的分析与设计 39
3.1 系统响应指标与输入信号 39
3.1.1 系统的性能指标 39
3.1.2 典型输入信号 40
3.2 时域分析法 41
3.2.1 系统的阶跃响应分析 42
3.2.2 控制系统的稳定性 49
3.2.3 反馈控制系统的稳态误差 53
3.3 频率响应分析法 59
3.3.1 频率响应的基本概念 59
3.3.2 典型环节的频率特性 61
3.3.3 开环系统的频率特性 66
3.3.4 频率法分析系统的稳定性和性能指标 69
3.4 用频率法校正系统 72
3.4.1 校正与综合的基本概念 72
3.4.2 综合设计的主要方法 75
小结 77
习题 77
第4章 数据采集系统设计 81
4.1 概述 81
4.1.1 数据采集系统的构成 81
4.1.2 过程通道的作用与分类 81
4.2 模拟量输入通道 82
4.2.1 信号的采样和量化 82
4.2.2 模拟量输入通道的组成 84
4.2.3 A/D转换器及其接口技术 86
4.3 模拟量输出通道 93
4.3.1 模拟量输出通道的结构形式 93
4.3.2 D/A转换器及其接口技术 94
4.4 数字量输入输出通道 99
4.4.1 数字量输入通道 99
4.4.2 数字量输出通道 100[1]
4.5 数据处理与滤波 101
4.5.1 线性化处理 101
4.5.2 标度变换 102
4.5.3 数字滤波 103
小结 106
习题 107
第5章 顺序与数字程序控制 108
5.1 顺序控制与可编程序控制器 108
5.1.1 顺序控制器概述 108
5.1.2 继电器控制逻辑与梯形图 108
5.1.3 PLC及其简单应用 111
5.2 开环数字程序控制 114
5.2.1 开环数字控制原理 114
5.2.2 平面直线插补算法 116
5.2.3 四象限直线插补算法 120
5.3 平面圆弧插补算法 120
5.3.1 第一象限圆弧插补算法与实现 120
5.3.2 四象限圆弧插补计算公式 124
小结 126
习题 126
第6章 数字控制器的模拟化设计 128
6.1 概述 128
6.1.1 数字控制器的设计方法 128
6.1.2 差分变换法 128
6.2 数字PID控制器的设计 130
6.2.1 模拟PID控制器 130
6.2.2 数字PID控制器 131
6.3 数字PID控制算法的改进 133
6.3.1 抑制积分饱和的PID算法 133
6.3.2 不完全微分的PID算法 134
6.3.3 微分先行PID算法 136
6.3.4 纯滞后的补偿算法 137
6.3.5 带死区的PID控制 138
6.3.6 时间最优PID控制 138
6.4 PID控制器的参数整定 139
6.4.1 采样周期T的选择原则 139
6.4.2 用扩充临界比例度法选择PID参数 140
6.4.3 用扩充响应曲线法选择PID参数 140
6.4.4 PID归一参数整定法 141
6.4.5 凑试法确定PID参数 142
小结 142
习题 142[1]
第7章 离散控制系统设计 144
7.1 离散系统分析基础 144
7.1.1 Z变换及性质 144
7.1.2 Z反变换 149
7.1.3 用Z变换解差分方程 153
7.1.4 脉冲传递函数及方框图分析 155
7.2 离散系统性能分析 160
7.2.1 s域到z域的变换 160
7.2.2 离散系统稳定性及稳定条件 161
7.2.3 参数对稳定性影响 162
7.2.4 采样系统的动态特性分析 163
7.3 数字控制器直接设计 165
7.3.1 直接数字控制器的脉冲传递函数 165
7.3.2 最少拍有波纹控制器设计 166
7.3.3 最少拍无波纹控制器设计 173
7.4 大林(Dahlin)算法 174
7.4.1 一阶被控对象的大林算法 175
7.4.2 二阶被控对象的大林算法 175
7.4.3 振铃现象及其抑制 176
7.5 数字控制器D(z)算法实现 178
7.5.1 直接程序设计 178
7.5.2 串行程序设计 180
7.5.3 并行程序设计 182
小结 184
习题 184
第8章 计算机控制系统设计与实现 187
8.1 概述 187
8.2 系统设计的原则与步骤 188
8.2.1 计算机应用系统的一般构成 188
8.2.2 应用系统的设计原则和要求 190
8.2.3 系统设计的基本内容和步骤 192
8.3 系统的工程设计与实现 198
8.3.1 系统总体方案设计 198
8.3.2 硬件的工程设计与实现 200
8.3.3 软件的工程设计与实现 202
8.3.4 系统的调试与运行 204
8.4 计算机控制系统设计实例 206
8.4.1 城市交通管理控制系统分析与设计 206
8.4.2 啤酒发酵过程计算机控制系统 210[1]
小结 215
习题 215
第9章 工业控制网络 216
9.1 集散控制系统 216
9.1.1 概述 216
9.1.2 集散系统的基本结构 218
9.1.3 集散系统的特点 221
9.1.4 集散系统的发展方向与趋势 221
9.2 现场总线概述 222
9.2.1 现场总线的含义 222
9.2.2 现场总线对自动化领域的变革 224
9.2.3 现场总线产生的原因 224
9.2.4 现场总线发展过程 225
9.2.5 现场总线的设备 226
9.3 五种有影响的现场总线 227
9.3.1 FF(Foundation Fieldbus) 227
9.3.2 LONWORKS(Local Operating Networks) 227
9.3.3 PROFIBUS(Process Fieldbus) 228
9.3.4 CAN(Control Area Network) 228
9.3.5 HART(Highway Addressable Remote Transducer) 229
9.4 OSI参考模型与现场总线通信模型 230
9.4.1 基金会现场总线通信模型 230
9.4.2 LONWORKS通信模型 231
9.4.3 PROFIBUS通信模型 231
9.4.4 CAN通信模型 232
9.4.5 HART通信模型 232
9.5 FF现场总线技术 232
9.5.1 物理层(Physical Layer) 232
9.5.2 数据链路层(Data Link Layer) 236
9.5.3 应用层(Application Layer) 238
9.5.4 用户层(User Layer) 240
9.6 现场总线控制系统设计 244
小结 247
习题 247
附录 部分函数的Z变换、拉氏变换表 248
参考文献 249[1]
词条图册
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参考资料
1.
计算机控制技术(薛弘晔)
．西安电子科技大学出版社[引用日期-05-25]
