本書從工程應(yīng)用的角度出發(fā)，注重基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性和實用性，較深入地介紹計算機控制系統(tǒng)的基本知識及分析和設(shè)計方法。全書共十章，包括緒論、計算機控制系統(tǒng)設(shè)計的硬件基礎(chǔ)、計算機控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、計算機控制系統(tǒng)特性分析、計算機控制系統(tǒng)的間接設(shè)計方法、計算機控制系統(tǒng)的直接設(shè)計方法、數(shù)字控制器的狀態(tài)空間設(shè)計方法、計算機控制系統(tǒng)的工程設(shè)計、新型計算機控制系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計。每一章后面都給出了大量的習(xí)題’并在書后提供了部分習(xí)題的參考答案。本書還配備了相應(yīng)的多媒體教學(xué)課件，一方面方便學(xué)生理解、消化相關(guān)知識，另一方面也可供學(xué)生課下學(xué)習(xí)參閱。
本書可作為自動化專業(yè)學(xué)生的教材或參考書，也可供有關(guān)教師、科研人員及工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。
本書是以微型計算機為控制工具，較深入地介紹計算機控制系統(tǒng)的基本知識和基本應(yīng)用技術(shù)。全書共分十章，主要內(nèi)容包括計算機控制系統(tǒng)設(shè)計的硬件基礎(chǔ)、計算機控制系統(tǒng)特性分析、計算機控制系統(tǒng)的間接設(shè)計方法、計算機控制系統(tǒng)的直接設(shè)計方法、計算機控制系統(tǒng)的工程設(shè)計等。 本書立足于基礎(chǔ)性、實用性和先進性，從系統(tǒng)的概念出發(fā)講述各部分內(nèi)容，盡量用易于理解的方式和語言闡述問題。為方便學(xué)生理解、消化書中的基本知識和基本概念，本書提供了大量的MATLAB仿真示例。每一章后面都給出了大量的習(xí)題，并在書后提供了部分習(xí)題的參考答案。
目前，計算機控制技術(shù)在人們的日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。大到非常復(fù)雜的控制系統(tǒng)，小到各種微型控制設(shè)備，計算機控制技術(shù)在其中均起著越來越重要的作用。隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展和微型計算機的日益普及，尤其是各種性能優(yōu)良、價格低廉的嵌入式控制器的發(fā)展，使得用計算機實現(xiàn)的控制器的成本不斷降低，其性能卻不斷提高，從而推動了計算機在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。同時，通過軟件編程可實現(xiàn)各種復(fù)雜、靈活的控制算法，因而計算機控制技術(shù)得以廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸以及國防建設(shè)等各個領(lǐng)域，并取得了良好的控制效果。
本書是以微型計算機為控制工具，較深入地介紹計算機控制系統(tǒng)的基本知識和基本應(yīng)用技術(shù)。全書共分十章。第一章介紹計算機控制系統(tǒng)的一些基本概念；計算機控制系統(tǒng)的組成、特點；計算機控制系統(tǒng)的分類；計算機控制理論及計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展。第二章介紹計算機控制系統(tǒng)的過程通道與接口、電源、信號的采樣與重構(gòu)以及數(shù)字濾波等基本知識。第三章介紹計算機控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，包括差分方程、z變換理論、脈沖傳遞函數(shù)。第四章介紹計算機控制系統(tǒng)的分析，包括穩(wěn)定性分析、動態(tài)特性分析及穩(wěn)態(tài)誤差分析。第五章介紹數(shù)字控制器的模擬化設(shè)計方法，包括模擬控制器與數(shù)字控制器的轉(zhuǎn)換以及數(shù)字PID控制器的設(shè)計方法。第六章介紹數(shù)字控制器直接設(shè)計法的原理、方法；介紹最少拍無差有波紋、無波紋系統(tǒng)的設(shè)計方法；史密斯預(yù)估器設(shè)計方法；大林設(shè)計方法；數(shù)字控制器的根軌跡設(shè)計法和頻域設(shè)計法。第七章介紹基于狀態(tài)空間模型的數(shù)字控制器設(shè)計方法。第八章介紹計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法和步驟，以及計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計舉例。第九章介紹新型計算機控制系統(tǒng)，包括當今應(yīng)用非常廣泛的嵌入式系統(tǒng)的基本概念、應(yīng)用領(lǐng)域、設(shè)計實例和發(fā)展狀況；集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的基本概念、結(jié)構(gòu)、特點及其應(yīng)用問題。第十章介紹計算機控制系統(tǒng)的可靠性技術(shù)，包括干擾的來源及其抗干擾措施、冗余技術(shù)及故障診斷技術(shù)。
第一章 緒論
1.1 計算機控制系統(tǒng)概述
1.2 計算機控制系統(tǒng)的類型
1.3 計算機控制理論
1.4 計算機控制系統(tǒng)應(yīng)用實例
1.5 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展
第二章 計算機控制系統(tǒng)設(shè)計的硬件基礎(chǔ)
2.1 開關(guān)量輸入
2.2 開關(guān)量輸出
2.3 模擬量輸入
2.4 模擬量輸出
2.5 計算機控制系統(tǒng)中的電源
2.6 信號采樣與重構(gòu)
2.7 數(shù)字濾波
習(xí)題
第三章 計算機控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
3.1 差分方程
3.2 z變換
3.3 逆z變換
3.4 脈沖傳遞函數(shù)
習(xí)題
第四章 計算機控制系統(tǒng)特性分析
4.1 計算機控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4.2 計算機控制系統(tǒng)的動態(tài)特性
4.3 計算機控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
4.4 離散系統(tǒng)根軌跡和頻率特性
習(xí)題
第五章 計算機控制系統(tǒng)的間接設(shè)計方法
5.1 概述
5.2 基本設(shè)計方法
5.3 數(shù)字PID控制器的設(shè)計
5.4 數(shù)字PID控制器算法的改進
5.5 數(shù)字PID控制器的參數(shù)整定.
習(xí)題
第六章 計算機控制系統(tǒng)的直接設(shè)計方法
6.1 概述
6.2 最少拍控制系統(tǒng)設(shè)計
6.3 純滯后對象的控制算法
6.4 設(shè)計數(shù)字控制器的根軌跡法
6.5 數(shù)字控制器的頻域設(shè)計法
習(xí)題
第七章 數(shù)字控制器的狀態(tài)空間設(shè)計方法
7.1 線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述及線性離散系統(tǒng)狀態(tài)空間
7.2 線性定常離散系統(tǒng)的能控性和能觀性
7.3 狀態(tài)反饋設(shè)計法
7.4 輸出反饋設(shè)計法
7.5 狀態(tài)觀測器設(shè)計
7.6 應(yīng)用狀態(tài)觀測器的狀態(tài)反饋系統(tǒng)
7.7 二次型最優(yōu)控制算法設(shè)計
習(xí)題
第八章 計算機控制系統(tǒng)的工程設(shè)計
8.1 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟
8.2 數(shù)字伺服系統(tǒng)
8.3 雙閉環(huán)直流數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)
8.4 電阻爐溫度控制系統(tǒng)
8.5 數(shù)字程序控制系統(tǒng)
習(xí)題
第九章 新型計算機控制系統(tǒng)
9.1 嵌入式系統(tǒng)
9.2 集散控制系統(tǒng)
9.3 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
9.4 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)
習(xí)題
第十章 計算機控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計
10.1 概述
10.2 干擾的來源
10.3 電源與供電系統(tǒng)的抗干擾措施
10.4 信號傳輸通道的抗干擾措施
10.5 系統(tǒng)可靠性設(shè)計
10.6 故障診斷技術(shù)
習(xí)題
部分習(xí)題參考答案
參考資料
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