普通高等学校自动化专业新编系列教材：计算机控制系统

图书标准信息

• 作者 吴坚、赵英凯、黄玉清 编
• 出版社 武汉理工大学出版社
• 出版时间 2002-08
• 版次 1
• ISBN 9787562918257
• 定价 27.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 303页
• 字数 506千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

　　本书通过总结作者的科研成果和吸收国内外的先进理论、方法和技术，以计算机控制技术和与控制理论有机结合为基础，从工业企业自动化系统的开放性、集散性、网络化的观点出发，将现代分布式控制系统作为主线索，先进的控制技术作为支撑，结合典型控制系统，介绍和论述计算机控制系统的原理、分析设计方法和应用技术。
　　本书主要介绍输入输出通道技术、数字控制器的设计、计算机控制系统的设计与实现、计算机控制策略与实现以及网络集成式分布控制系统。在系统控制软件设计中还介绍了系统组态、组态软件的基本概念、方法和技术；在系统设计与组成介绍中，立中于现场级，以策略为内核，把系统集成与实现的基础概念、方法和实现技术列为重点并兼顾管控一体化的实现基础。
　　本书可作为普通高等院校自动化、电气工程及其自动化、计算机应用、电子信息工程等专业及其相关专业的本科生、研究生及教师的教科书和教学参考书，也可作为广大科技工作者和工程技术人员的参考书。

【目录】

1计算机控制系统概论(1)
1.1计算机控制系统分类(1)
1.1.1典型的计算机控制系统(1)
1.1.2计算机控制系统分类(4)
1.1.3计算机控制系统的特点(9)

1.2计算机控制系统原理和组成(9)
1.2.1计算机控制系统基本原理(10)
1.2.2计算机控制系统的硬件组成(11)
1.2.3计算机控制系统的软件组成(13)

1.3计算机控制系统的性能及其指标(13)
1.3.1计算机控制系统的性能指标(13)
1.3.2控制对象对控制性能的影响(14)
1.3.3控制系统的工业控制机特点(15)

1.4计算机控制的发展与展望(16)
1.4.1现代计算机控制系统概论(16)
1.4.2新型控制策略与计算机控制系统(17)
1.4.3计算机控制系统软件技术的新发展(19)
1.4.4计算机控制系统的发展趋势(20)
思考题和习题(22)

2过程输入输出通道技术(23)
2.1过程输入输出通道概述(23)
2.1.1模拟量输入通道的一般结构(23)
2.1.2模拟量输出通道的基本结构(24)
2.1.3开关量(数字量)输入通道的基本结构(24)
2.1.4开关量(数字量)输出通道的基本结构(25)

2.2数字量输入输出通道(25)
2.2.1数字量输入输出接口技术(25)
2.2.2数字量输入通道(26)
2.2.3数字量输出通道(28)

2.3.模拟量输出通道(29)
2.3.1D/A转换器概述(29)
2.3.2常用D/A转换器及其接口技术(31)
2.3.3D/A转换模板(35)

2.4模拟量输入输出通道(38)
2.4.1模拟量输入通道中的信号变换(38)
2.4.2A/D转换器(39)
2.4.3常用A/D转换器及其接口技术(42)
2.4.4A/D转换模板(47)

2.5数据采集系统实例(51)
2.5.1数据采集系统的组成及基本功能(51)
2.5.2数据采集系统设计举例(52)
思考题和习题(56)

3数字控制器的设计(57)
3.1概述(57)
3.1.1模拟化设计方法(58)
3.1.2离散化设计方法(58)
3.1.3两种方法的比较(58)

3.2模拟控制器的离散化(59)
3.2.1Z变换法(59)
3.2.2带有零阶保持器的Z变换法(60)
3.2.3差分变换法(60)
3.2.4双线性变换法(61)
3.2.5各种离散化方法的比较(63)

3.3数字PID控制(64)
3.3.1理想微分PID控制(64)
3.3.2实际微分PID控制(65)
3.3.3控制算法实施中的具体问题(69)

3.4数字PID控制算式的改进(73)
3.4.1微分先行(73)
3.4.2带死区的PID算法(73)
3.4.3积分分离PID算法(74)
3.4.4IPD算法(75)

3.5数字PID参数整定方法(75)
3.5.1PID控制器参数对系统性能的影响(76)
3.5.2采样周期T的选择(76)
3.5.3控制规律的选择(78)
3.5.4扩充比例度法(78)
3.5.5扩充响应曲线法（动态特性法）(80)
3.5.6衰减曲线法(80)
3.5.7数字PID的变参数整定(80)
3.5.8数字PID参数的最优整定(81)

3.6数字控制器的直接设计方法(83)
3.6.1最少拍随动系统设计(83)
3.6.2最少拍无纹波随动系统的设计(86)
3.6.3大林控制算法(89)

3.7数字控制器的计算机实现(94)
3.7.1直接型（Ⅰ）(94)
3.7.2直接型（Ⅱ）(95)
3.7.3串联型实现(96)
3.7.4并联型的实现(98)
3.7.5控制算法实现举例(99)
3.7.6控制算法的程序实现(100)
思考题和习题(102)

4工业控制计算机组成概述(103)
4.1工业控制计算机及发展演变(103)
4.1.1工业控制计算机的组成结构及特点(103)
4.1.2工业控制机总线结构(106)
4.1.3工业控制机进展(117)

4.2总线工控机产品(119)
4.2.1IPC工业控制机(119)
4.2.2外围接口部件(123)
4.2.3工业控制系统中的人-机接口技术(127)
4.2.4嵌入式PC机(131)
4.2.5ADAM5510“嵌入式”控制器(137)

4.3可编程逻辑控制器（PLC）(142)
4.3.1PLC发展及工控特点(142)
4.3.2PLC产品概览(145)
4.3.3西门子(SIEMENS)可编程控制器(145)

4.4硬件系统集成应用(151)
4.4.1硬件组态集成概述(151)
4.4.2系统集成举例(153)
思考题和习题(157)

5控制系统应用程序设计(158)
5.1.工控机软件组成(158)
5.1.1系统软件(158)
5.1.2开发工具软件(161)
5.1.3应用软件(165)

5.2控制环节的软件思路(166)
5.2.1数据结构及其应用(166)
5.2.2测量数据预处理技术(170)
5.2.3数字控制器的工程实现(174)
5.2.4系统的有限字长数值问题(175)
5.2.5软件抗干扰技术(178)

5.3控制环节程序范例(181)
5.3.1标度变换程序(181)
5.3.2数字滤波程序(183)
5.3.3数字PID算法程序(184)
5.3.4串行通信程序(189)

5.4监控组态软件(193)
5.4.1概述(193)
5.4.2组态软件的功能简介(193)
5.4.3世纪星组态软件简介(195)
5.4.4组态软件应用(198)
思考题和习题(200)

6计算机控制策略与实现(201)
6.1串级控制(201)
6.2前馈控制(202)
6.2.1基本概念(202)
6.2.2应用的举例(206)

6.3大纯滞后控制(208)
6.3.1Smith预估时间补偿(209)
6.3.2纯滞后采样控制(211)
6.4计算指标控制(214)
6.5超驰控制系统(217)

6.6Bang-Bang控制(218)
6.6.1概念(218)
6.6.2开关曲线(219)
6.6.3双模调节(221)

6.7预测控制(223)
6.7.1预测控制的结构形式(223)
6.7.2模型算法控制(224)
6.7.3动态矩阵控制(226)
6.7.4预测控制的性质(232)
思考题和习题(233)

7计算机控制系统设计与实现(234)
7.1控制系统的工程设计方法(234)
7.1.1系统设计的原则(234)
7.1.2工程项目的确定(236)
7.1.3工程项目的设计(237)
7.1.4项目仿真与调试(238)

7.2控制系统可靠性技术(239)
7.2.1工业控制机的可靠性措施(239)
7.2.2控制系统的抗干扰措施(241)
7.2.3软件设计的可靠性措施(245)

7.3控制系统的设计与实现(246)
7.3.1系统总体方案设计(246)
7.3.2硬件的工程设计与实现(247)
7.3.3软件的工程设计与实现(249)
7.3.4系统的调试与运行(252)

7.4控制系统经济式设计与实现范例(255)
7.4.1概述(255)
7.4.2方案设计(255)
7.4.3硬软件设计与调试(256)

7.5控制系统集成式设计与实现范例(260)
7.5.1范例对象描述与需求分析(261)
7.5.2方案设计系统集成(262)
思考题和习题(268)

8网络集成式分散控制系统(269)
8.1数据通信与工业网络(269)
8.1.1概述(269)
8.1.2网络标准与通信协议(271)
8.1.3工业控制网络结构与数据收发控制方式(274)
8.1.4工业网络的性能评价和选型(274)

8.2集散控制系统(276)
8.2.1DCS概述(276)
8.2.2DCS的分散过程控制级(280)
8.2.3DCS的集中操作监控级(282)
8.2.4DCS的综合信息管理级(282)
8.2.5TDCS3000集散控制系统简介(284)

8.3现场总线控制系统(285)
8.3.1现场总线概述(285)
8.3.2FCS体系结构(290)

8.4移动式混凝土厂拌设备FCS系统实例(292)
8.4.1概述(292)
8.4.2现场测控仪表设计与实现(294)
8.4.3控制系统及上位机设计(297)
8.4.4混凝土站网络集成式控制管理系统(299)
思考题和习题(300)
有关计算机控制系统的网站地址(301)
参考文献(303)