隨著現(xiàn)代生產(chǎn)過程復(fù)雜性與集成化程度的增加，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在生產(chǎn)中已成為不可或缺的部分。這要求從事自動(dòng)控制的研究人員和工程技術(shù)人員在掌握生產(chǎn)工藝流程原理和自動(dòng)控制原理的同時(shí)，也必須掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相關(guān)的硬件、軟件、通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多方面的專門知識(shí)與技術(shù)。這樣不但能分析和應(yīng)用，也能設(shè)計(jì)并實(shí)施滿足工業(yè)生產(chǎn)過程需要的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是我國高校自動(dòng)化、電氣工程及自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、機(jī)電一體化等專業(yè)的主干課程。
計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是研究自動(dòng)控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)如何應(yīng)用于生產(chǎn)自動(dòng)化過程的專業(yè)技術(shù)。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是一門綜合技術(shù)，涉及控制理論、控制算法、計(jì)算機(jī)接口、計(jì)算機(jī)軟件、電子技術(shù)等。作為應(yīng)用型本科教材，本書略去了難度大、不實(shí)用的內(nèi)容，增加了一些實(shí)用技術(shù)，體現(xiàn)出了應(yīng)用特色。本書沒有過多地涉及具體的軟件編程和算法，著重于建立學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的整體概念，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力。 本書通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)例來加強(qiáng)對(duì)有關(guān)技術(shù)的理解，同時(shí)盡量做到重點(diǎn)突出、層次分明、條理清楚，便于教學(xué)和自學(xué)。 全書分為8章。 第1章闡述了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的概念、組成、分類、控制規(guī)律以及工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和MATLAB軟件。 第2章介紹了過程輸入/輸出通道，包括模擬量輸入通道、模擬量輸出通道、數(shù)字量輸入通道和數(shù)字量輸出通道。 第3章介紹了數(shù)字程序控制技術(shù)，包括數(shù)字程序控制、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)和伺服電機(jī)。 第4章介紹了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，包括數(shù)學(xué)模型的建立、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的時(shí)域模型、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的頻域模型和MATLAB實(shí)例仿真。 第5章介紹了數(shù)字控制器的連續(xù)化和離散化設(shè)計(jì)，包括數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)步驟、數(shù)字PID控制器的設(shè)計(jì)、史密斯預(yù)估器的設(shè)計(jì)、數(shù)字控制器的離散化設(shè)計(jì)、最少拍隨動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和最少拍無紋波隨動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 第6章介紹了抗干擾技術(shù)，包括干擾的來源與傳播途徑、干擾的作用形式、硬件抗干擾措施和軟件抗干擾措施。 第7章介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)和以太網(wǎng)控制系統(tǒng)。 第8章介紹了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則與步驟、系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)、基于單片機(jī)的語音溫度計(jì)和電阻爐溫度控制系統(tǒng)。 為培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力，強(qiáng)調(diào)技術(shù)方法和使用特性也是本書的一個(gè)側(cè)重點(diǎn)。為方便教學(xué)，本書在重點(diǎn)章節(jié)增加了MATLAB仿真。 本書的主要特色如下： （1） 每章開始部分以教學(xué)提示、教學(xué)要求和本章知識(shí)結(jié)構(gòu)為切入點(diǎn)，總結(jié)本章重點(diǎn)內(nèi)容，起到提綱挈領(lǐng)的作用，使學(xué)生在初學(xué)時(shí)能夠了解每章的主要內(nèi)容，在復(fù)習(xí)時(shí)能通過知識(shí)結(jié)構(gòu)圖迅速把握該章的重點(diǎn)和難點(diǎn)。 （2） 每章都由所學(xué)知識(shí)的切入點(diǎn)引出該章內(nèi)容。從學(xué)生感興趣、熟悉的基本知識(shí)出發(fā)，激發(fā)他們的求知欲，以達(dá)到事半功倍的效果。 （3） 每章末尾都有小結(jié)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)結(jié)束時(shí)對(duì)該章整體內(nèi)容有一個(gè)全面的把握，同時(shí)可使所學(xué)知識(shí)前后銜接、融會(huì)貫通，達(dá)到系統(tǒng)掌握之目的。 本書不僅可以作為普通高等院校電氣工程及自動(dòng)化、自動(dòng)化、機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專業(yè)的教材，還可以作為工業(yè)控制及相關(guān)領(lǐng)域研究人員和技術(shù)人員的參考書。 本書第1章～第6章由上海工程技術(shù)大學(xué)童東兵編寫，第7章和第8章由上海立信會(huì)計(jì)學(xué)院陳巧玉編寫，　全書由童東兵統(tǒng)稿。本書的編寫得到了西安電子科技大學(xué)出版社的支持和幫助，在此表示感謝！ 此外，本書在編寫過程中還得到了上海工程技術(shù)大學(xué)電子電氣工程學(xué)院相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心與支持，在此表示衷心的感謝！在編寫本書的過程中，碩士研究生畢灶榮、楊洋、閆雪超、王堯、徐聰、黃玥程、時(shí)慧等協(xié)助做了部分插圖繪制和書稿錄入工作，在此一并向他們表示感謝！ 由于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)發(fā)展快速且相關(guān)理論不斷更新，加之編者水平有限，編寫時(shí)間倉促，書中難免會(huì)有一些不妥之處，在此殷切希望廣大讀者批評(píng)指正，以便使本書的內(nèi)容得到進(jìn)一步完善。 童東兵2018年5月于程園