普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材：計算機控制系統(tǒng)（第2版）
定 價：38 元
- 作者：劉士榮 ，等 著
- 出版時間：2013/1/1
- ISBN：9787111396505
- 出 版 社：機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP273
- 頁碼：302
- 紙張：膠版紙
- 版次：2
- 開本：16開
《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材：計算機控制系統(tǒng)（第2版）》內(nèi)容覆蓋了工業(yè)控制計算機、輸入／輸出接口與過程通道技術、計算機控制系統(tǒng)的理論基礎、計算機控制算法、計算機控制軟件技術與工控組態(tài)軟件、分布式計算機控制系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)等。本書還將MATLAB/Simulink用于計算機控制系統(tǒng)的分析和控制器的設計，以引導讀者能按理論分析、仿真研究、工程設計與實現(xiàn)等步驟，循序漸進地進行計算機控制系統(tǒng)的分析、設計和實現(xiàn)。
《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材：計算機控制系統(tǒng)（第2版）》是作者在總結(jié)近年的教學和科研成果的基礎上，結(jié)合計算機控制技術的發(fā)展和課程教學內(nèi)容的改革要求，在第1版的基礎上編寫而成。
《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材：計算機控制系統(tǒng)（第2版）》可供自動化類、電氣工程類、電子信息類、機械工程類等專業(yè)學生作為教材使用，也可供工程技術人員閱讀參考。
前言
第1章 緒論
1.1 計算機控制系統(tǒng)概述
1.1.1 一般概念
1.1.2 系統(tǒng)的組成
1.1.3 系統(tǒng)的典型結(jié)構
1.2 計算機控制系統(tǒng)實例簡介
1.2.1 計算機過程控制系統(tǒng)
1.2.2 計算機運動控制系統(tǒng)
1.3 計算機控制系統(tǒng)性能
1.3.1 系統(tǒng)性能指標
1.3.2 控制對象對控制性能的影響
1.4 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況與趨勢
1.4.1 發(fā)展概況
1.4.2 發(fā)展趨勢
思考題與習題
第2章 輸入／輸出接口與過程通道技術
2.1 輸入／輸出過程通道概述
2.2 模擬量輸入通道
2.2.1 信號調(diào)理
2.2.2 多路轉(zhuǎn)換開關
2.2.3 可編程增益放大器
2.2.4 采樣保持器
2.2.5 A/D轉(zhuǎn)換器
2.2.6 模擬量輸入通道設計舉例
2.3 模擬量輸出接口與通道
2.3.1 模擬量輸出通道
2.3.2 D/A轉(zhuǎn)換器及其接口
2.3.3 電壓／電流轉(zhuǎn)換器
2.4 數(shù)字量（開關量）輸入／輸出通道
2.4.1 數(shù)字量（開關量）輸入／輸出通道概述
2.4.2 數(shù)字量（開關量）輸入通道
2.4.3 數(shù)字量（開關量）輸出通道
2.5 過程通道的抗干擾與可靠性設計
2.5.1 干擾源與干擾的耦合
2.5.2 過程通道抗干擾措施
2.6 測量數(shù)據(jù)的預處理
2.6.1 數(shù)字濾波
2.6.2 其他數(shù)據(jù)預處理
思考題與習題
第3章 工業(yè)控制計算機
3.1 工業(yè)控制計算機的特點與組成結(jié)構
3.1.1 工業(yè)控制計算機的特點
3.1.2 工業(yè)控制計算機的組成結(jié)構和分類
3.2 工業(yè)控制計算機的總線結(jié)構
3.2.1 總線結(jié)構概述及分類
3.2.2 常用總線
3.3 總線型工業(yè)控制計算機
3.3.1 IPC工業(yè)控制機
3.3.2 DCS現(xiàn)場控制站
思考題與習題
第4章 計算機控制系統(tǒng)的理論基礎
4.1 信號的采樣與保持
4.1.1 采樣過程
4.1.2 采樣過程的數(shù)學描述及特性分析
4.1.3 信號保持
4.1.4 采樣定理
4.2 z變換理論
4.2.1 z變換定義
4.2.2 z變換性質(zhì)
4.2.3 z變換方法
4.2.4 Z反變換
4.3 計算機控制系統(tǒng)的數(shù)學描述
4.3.1 差分方程及其求解
4.3.2 脈沖傳遞函數(shù)
4.4 計算機控制系統(tǒng)的分析
4.4.1 計算機控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
4.4.2 計算機控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
4.4.3 計算機控制系統(tǒng)的性能指標
4.5 連續(xù)系統(tǒng)的離散化
4.5.1 連續(xù)系統(tǒng)的離散化方法及特點
4.5.2 MATLAB在連續(xù)域一離散域變換中的應用
4.5.3 采樣周期及保持器對離散系統(tǒng)的影響
思考題與習題
第5章 數(shù)字PID控制算法
5.1 準連續(xù)PID控制算法
5.1.1 模擬PID調(diào)節(jié)器
5.1.2 基本數(shù)字PID控制
5.2 數(shù)字PID控制的改進
5.2.1 積分項的改進
5.2.2 微分項的改進
5.2.3 其他改進算法
5.3 數(shù)字PID參數(shù)的整定
5.3.1 PID控制器參數(shù)對控制性能的影響
5.3.2 控制周期的選取
5.3.3 PID控制參數(shù)的工程整定法
5.3.4 PID控制參數(shù)的自整定法
5.4 數(shù)字PID控制器的工程實現(xiàn)
5.4.1 給定值處理
5.4.2 被控量處理
5.4.3 偏差處理
5.4.4 PID計算
5.4.5 控制量處理
5.4.6 自動／手動切換
5.4.7 無擾動切換
5.4.8 PID控制塊參數(shù)表
5.5 MATLAB在數(shù)字PID控制器設計中的應用
5.5.1 PID控制算法的M文件編寫
5.5.2 利用Simulink設計數(shù)字PID控制器
思考題與習題
第6章 復雜控制算法
6.1 數(shù)字控制器設計原理
6.2 最小拍控制系統(tǒng)的設計
6.2.1 最小拍控制原理
6.2.2 最小拍控制器設計的穩(wěn)定性問題
6.2.3 無紋波最小拍控制系統(tǒng)設計
6.2.4 有限拍控制
6.2.5 慣性因子法
6.3 純滯后控制
6.3.1 施密斯預估控制
6.3.2 大林算法
6.4 常用多回路控制
6.4.1 串級控制
6.4.2 前饋-反饋控制
6.5 模型預測控制
6.5.1 模型預測控制的基本原理
6.5.2 模型算法控制
6.5.3 動態(tài)矩陣控制
6.5.4 預測控制軟件包
6.6 模糊控制
6.6.1 模糊控制概述
6.6.2 模糊控制的數(shù)學基礎
6.6.3 模糊控制系統(tǒng)的結(jié)構與原理
6.6.4 模糊控制器的設計步驟與方法
6.6.5 模糊控制器的改進
6.6.6 MATLAB在模糊控制器設計中的應用
思考題與習題
第7章 計算機控制系統(tǒng)的軟件設計
7.1 計算機控制系統(tǒng)軟件概述
7.1.1 系統(tǒng)軟件的組成
7.1.2 系統(tǒng)軟件的功能
7.2 實時數(shù)據(jù)庫技術
7.2.1 數(shù)據(jù)庫技術概述
7.2.2 計算機控制系統(tǒng)中的實時數(shù)據(jù)庫
7.2.3 實時數(shù)據(jù)庫的設計
……
第8章 分布式計算機控制系統(tǒng)
第9章 計算機控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
參考文獻
通過將所有新的信息存人工作和備用的接口模塊，使備用網(wǎng)絡接口模塊或高速公路接口與處于工作狀態(tài)的接口模塊盡量保持一致，而信息只從處于工作狀態(tài)的接口模塊中輸出，周期地進行出錯校驗和其他例行檢查，以決定當工作-模塊失靈時，備用接口模塊立即投入運行。如果接口模塊失靈，則在提醒操作員的同時，將備用模塊切人工作狀態(tài)，其切換時間小于Ss。由于開關切換沒有考慮系統(tǒng)的故障和對生產(chǎn)過程的沖擊，因此，操作員應密切注意切換過程。與接口模塊一樣，應用模塊的切換是在失靈后的Ss內(nèi)完成的，因此輸出作用和有關信息都不會丟失。
5）在TDC 3000的局部控制網(wǎng)中，一根通信電纜作為主要電纜，另一根則作為備用電纜，所有信息同時在兩根電纜中傳送，但是各個模塊只從主要電纜中接受信息。系統(tǒng)定期地發(fā)布命令到所有模塊中去進行主要電纜和備用電纜之間的切換。若有某一個模塊不能從主要電纜中接受到信息，那么它就切換到備用電纜中接受信息，并且發(fā)送一個出錯信號給錯誤日志和操作員。在TDC 3000的數(shù)據(jù)高速公路上，也使用類似于局部控制網(wǎng)的雙纜結(jié)構，一根為主要電纜，另一根為備用電纜，，TDC 3000系統(tǒng)周期地切換使用通信電纜，以保證兩者的正常工作，當有一根電纜失效或出錯，則相應的模塊即自動地切換到備用電纜上。UCN和數(shù)據(jù)高速公路電纜以及與之相連的各個設備的運行狀態(tài)都能在操作站上監(jiān)視，在任何時候，操作員都可以切換到備用電纜上。TDC 3000的這種結(jié)構使得它可以在維護時取下或裝上某一模塊而不對整個系統(tǒng)造成影響，因此TDC 3000的維護工作可以在線進行。
8.3.2 集散型控制系統(tǒng)存在的問題及發(fā)展趨勢
DCS以多臺微處理器分散應用于生產(chǎn)過程控制，完成數(shù)據(jù)采集和處理、連續(xù)及順序控制等，從而克服了集中控制系統(tǒng)存在危險集中、常規(guī)儀表控制功能單一等問題。同時由于計算機技術和制造工藝的發(fā)展使DCS的可靠性得以提高�？梢哉f，DCS的出現(xiàn)是控制系統(tǒng)發(fā)展過程中的一個重要里程碑。從當前DCS應用的情況來看，DCS取代常規(guī)儀表應用于工業(yè)過程控制，其應用的效益主要體現(xiàn)在下列幾個方面：由于DCS具有較高的可靠性，大大降低了系統(tǒng)運行的故障率，延長了系統(tǒng)正常運行的時間；DCS的應用提高了控制系統(tǒng)的控制精度，可以在一些生產(chǎn)過程中采取“卡邊控制”；由于實現(xiàn)了集中監(jiān)控，使操作更加方便，減輕了勞動強度。
……
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