定 價(jià):35 元
叢書名:卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃配套教材·機(jī)械工程系列
- 作者:周志峰,吳建民,茅健
- 出版時(shí)間:2014/1/1
- ISBN:9787302349747
- 出 版 社:清華大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TP273
- 頁(yè)碼:250
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)/卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃配套教材·機(jī)械工程系列》較系統(tǒng)地闡述了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法,其內(nèi)容包括:計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述、計(jì)算機(jī)測(cè)控通道設(shè)計(jì)、常見控制器件和驅(qū)動(dòng)元件、數(shù)字控制器設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)抗干擾技術(shù)、控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)/卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃配套教材·機(jī)械工程系列》可作為高等院校機(jī)械自動(dòng)化、機(jī)電一體化、測(cè)控技術(shù)、自動(dòng)化等專業(yè)本科生的教材或教學(xué)參考書,也可作為計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的工程技術(shù)人員的參考書或培訓(xùn)教材。
周志峰等編著的《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》共7章,圍繞計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)展開。第1章介紹計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成、特征、分類、發(fā)展過程及趨勢(shì),以及常見的控制計(jì)算機(jī); 第2章介紹計(jì)算機(jī)測(cè)控通道的設(shè)計(jì),包括數(shù)字I/O通道、模擬量輸入通道、模擬量輸出通道、人 機(jī)接口設(shè)計(jì)、單元電路的級(jí)聯(lián)和匹配以及邏輯電平的轉(zhuǎn)換; 第3章介紹常用控制器件和驅(qū)動(dòng)元件,包括繼電器、接觸器、電磁閥、電力電子器件的基本原理,常用步進(jìn)電機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)工作原理及控制驅(qū)動(dòng)電路; 第4章介紹數(shù)字控制器設(shè)計(jì),包括 Z變換基礎(chǔ)、數(shù)字控制器的模擬化設(shè)計(jì)、PID控制算法、控制器離散化設(shè)計(jì)和大林算法; 第5章介紹計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)常見的數(shù)據(jù)處理方法,包括程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)預(yù)處理、查表和排序、數(shù)字濾波等; 第6章介紹計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù),包括干擾噪聲的形成、硬件抗干擾和軟件抗干擾; 第7章介紹計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù),包括工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)概述、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)、工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線。
隨著科技和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,機(jī)械學(xué)科和計(jì)算機(jī)、電子電氣、自動(dòng)控制等學(xué)科的結(jié)合越來越緊密,高等院校機(jī)械類專業(yè)開設(shè)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程已成趨勢(shì)。由于專業(yè)原因,機(jī)械類專業(yè)學(xué)生在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、控制理論、電工電子、程序開發(fā)等方面的基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,而目前大部分計(jì)算機(jī)控制技術(shù)方面的教材主要是面向計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、電力電子等專業(yè),在內(nèi)容上側(cè)重計(jì)算機(jī)控制理論、控制方法等方面的講授,并不適合機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí),因此編寫一本面向機(jī)械類專業(yè)或近機(jī)械類專業(yè)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)教材具有積極的意義和作用。
教材編寫大綱的組織和設(shè)計(jì)參考了國(guó)內(nèi)多所高等院校機(jī)械專業(yè)的培養(yǎng)方案和課程體系,力求教材體系完整和新穎,能較好地面向機(jī)械類專業(yè),注重系統(tǒng)性和實(shí)踐性,較充分地考慮機(jī)械類專業(yè)學(xué)生在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)方面的基礎(chǔ),有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和自學(xué)。通過該課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能把“微機(jī)原理及應(yīng)用”、“機(jī)械工程控制基礎(chǔ)”、“電工電子”、“C程序設(shè)計(jì)”等相關(guān)課程進(jìn)行回顧、總結(jié)和提高,促進(jìn)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)課程知識(shí)能力的提高,使學(xué)生較系統(tǒng)地掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相關(guān)知識(shí),具備獨(dú)立設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的能力。
全書共7章,圍繞計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)展開。第1章介紹計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成、特征、分類、發(fā)展過程及趨勢(shì),以及常見的控制計(jì)算機(jī); 第2章介紹計(jì)算機(jī)測(cè)控通道的設(shè)計(jì),包括數(shù)字I/O通道、模擬量輸入通道、模擬量輸出通道、人機(jī)接口設(shè)計(jì)、單元電路的級(jí)聯(lián)和匹配以及邏輯電平的轉(zhuǎn)換; 第3章介紹常用控制器件和驅(qū)動(dòng)元件,包括繼電器、接觸器、電磁閥、電力電子器件的基本原理,常用步進(jìn)電機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)工作原理及控制驅(qū)動(dòng)電路; 第4章介紹數(shù)字控制器設(shè)計(jì),包括 Z變換基礎(chǔ)、數(shù)字控制器的模擬化設(shè)計(jì)、PID控制算法、控制器離散化設(shè)計(jì)和大林算法; 第5章介紹計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)常見的數(shù)據(jù)處理方法,包括程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)預(yù)處理、查表和排序、數(shù)字濾波等; 第6章介紹計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù),包括干擾噪聲的形成、硬件抗干擾和軟件抗干擾; 第7章介紹計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù),包括工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)概述、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)、工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線。
本書由周志峰主編,并負(fù)責(zé)第1、2、3、5、6章內(nèi)容的編寫; 吳建民負(fù)責(zé)第4章的編寫; 茅健負(fù)責(zé)第7章的編寫。陳寧、陳康、宋春月等研究生在編寫資料的整理方面做了大量工作。
由于作者學(xué)識(shí)水平有限,疏漏之處在所難免,敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
編者2014年1月
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)的特征和組成
1.1.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特征和工作原理
1.1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件組成
1.1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件
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)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
1.2.4 集散控制系統(tǒng)
1.2.5 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)
1.2.6 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)
1.3 計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展概況和趨勢(shì)
1.3.1 計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展過程
1.3.2 計(jì)算機(jī)控制理論和新型控制策略
1.3.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
1.4 常見的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)
1.4.1 單片微型計(jì)算機(jī)
1.4.2 可編程控制器(PLC)
1.4.3 工控機(jī)
習(xí)題與思考題
第2章 計(jì)算機(jī)測(cè)控通道設(shè)計(jì)
2.1 開關(guān)量輸入/輸出通道
2.1.1 開關(guān)量輸入通道
2.1.2 開關(guān)量輸出通道
2.1.3 開關(guān)量輸入/輸出通道設(shè)計(jì)
2.2 模擬輸入通道
2.2.1 模擬信號(hào)數(shù)字化
2.2.2 輸入通道組成
2.2.3 信號(hào)調(diào)理
2.2.4 模擬多路開關(guān)
2.2.5 采樣/保持器
2.2.6 A/D轉(zhuǎn)換器及接口設(shè)計(jì)
2.2.7 模擬輸入通道設(shè)計(jì)舉例
2.3 模擬輸出通道
2.3.1 模擬輸出通道的基本理論
2.3.2 輸出通道組成
2.3.3 D/A轉(zhuǎn)換器及接口設(shè)計(jì)
2.4 人?機(jī)接口設(shè)計(jì)
2.4.1 鍵盤
2.4.2 LED數(shù)碼管
2.5 單元電路的級(jí)聯(lián)和匹配
2.5.1 電氣性能的匹配
2.5.2 信號(hào)耦合和時(shí)序配合
2.5.3 電平轉(zhuǎn)換接口
習(xí)題與思考題
第3章 常用控制器件和驅(qū)動(dòng)元件
3.1 繼電器和接觸器
3.1.1 繼電器
3.1.2 接觸器
3.2 電磁閥
3.3 電力電子器件
3.3.1 普通晶閘管(單向可控硅)
3.3.2 雙向晶閘管(雙向可控硅)
3.3.3 單結(jié)晶體管及觸發(fā)電路
3.3.4 全控型器件
3.4 固態(tài)繼電器
3.4.1 交直流固態(tài)繼電器
3.4.2 參數(shù)固態(tài)繼電器
3.5 步進(jìn)電機(jī)
3.5.1 結(jié)構(gòu)和工作原理
3.5.2 類型及結(jié)構(gòu)
3.5.3 基本特性
3.5.4 步進(jìn)電機(jī)控制
3.6 直流伺服電動(dòng)機(jī)
3.6.1 結(jié)構(gòu)和工作原理
3.6.2 基本特性和技術(shù)參數(shù)
3.6.3 工作狀態(tài)
3.7 交流伺服電動(dòng)機(jī)
習(xí)題與思考題
第4章 數(shù)字控制器設(shè)計(jì)
4.1 Z變換基礎(chǔ)
4.1.1 Z變換的定義
4.1.2 基本序列的Z變換
4.1.3 單邊Z變換的性質(zhì)
4.2 數(shù)字控制器的模擬化設(shè)計(jì)
4.3 PID控制算法
4.3.1 PID控制器原理
4.3.2 數(shù)字PID控制器
4.3.3 數(shù)字PID控制算法的改進(jìn)
4.3.4 數(shù)字PID控制器參數(shù)的整定
4.4 控制器離散化設(shè)計(jì)
4.4.1 離散化設(shè)計(jì)步驟
4.4.2 最少拍控制器設(shè)計(jì)
4.4.3 最少拍無紋波控制器設(shè)計(jì)
4.5 大林算法及振鈴現(xiàn)象
4.5.1 大林算法
4.5.2 振鈴現(xiàn)象及其消除方法
習(xí)題與思考題
第5章 控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理
5.1 程序設(shè)計(jì)技術(shù)
5.1.1 程序設(shè)計(jì)的步驟與方法
5.1.2 工業(yè)控制組態(tài)軟件
5.2 測(cè)量數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)
5.2.1 系統(tǒng)誤差的自動(dòng)校準(zhǔn)
5.2.2 線性化處理
5.2.3 量程變換
5.2.4 標(biāo)度變換
5.2.5 插值算法
5.2.6 越限報(bào)警處理
5.3 查表及數(shù)據(jù)排序技術(shù)
5.3.1 數(shù)據(jù)排序技術(shù)
5.3.2 查表技術(shù)
5.4 數(shù)字濾波技術(shù)
5.4.1 限幅濾波和中值濾波
5.4.2 平均值濾波
5.4.3 低通數(shù)字濾波
5.4.4 復(fù)合數(shù)字濾波
習(xí)題與思考題
第6章 抗干擾技術(shù)
6.1 干擾噪聲的形成
6.1.1 噪聲源
6.1.2 噪聲的耦合方式
6.1.3 噪聲的干擾模式
6.2 硬件抗干擾技術(shù)
6.2.1 電源系統(tǒng)抗干擾
6.2.2 接地技術(shù)
6.2.3 過程通道抗干擾
6.2.4 印刷電路板抗干擾
6.3 軟件抗干擾技術(shù)
6.3.1 軟件冗余技術(shù)
6.3.2 軟件陷阱技術(shù)
6.3.3 數(shù)字量傳輸通道軟件抗干擾技術(shù)
6.3.4 看門狗技術(shù)
習(xí)題與思考題
第7章 控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
7.1 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)概述
7.1.1 企業(yè)信息化
7.1.2 控制網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
7.1.3 控制網(wǎng)絡(luò)的類型
7.2 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)
7.2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
7.2.2 介質(zhì)訪問控制技術(shù)
7.2.3 差錯(cuò)控制技術(shù)
7.2.4 TCP/IP參考模型
7.3 工業(yè)以太網(wǎng)
7.3.1 工業(yè)以太網(wǎng)與以太網(wǎng)
7.3.2 以太網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)
7.3.3 工業(yè)以太網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
7.3.4 常見工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議
7.4 現(xiàn)場(chǎng)總線
7.4.1 現(xiàn)場(chǎng)總線概述
7.4.2 典型現(xiàn)場(chǎng)總線
習(xí)題與思考題
參考文獻(xiàn)