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计算机控制技术 第3版

计算机控制技术 第3版
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作者: 编著
出版社: 机械工业出版社
2023-08
版次: 3
ISBN: 9787111731467
定价: 65.00
装帧: 其他
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 332页
字数: 526千字
分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术
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  • 本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材、国家级一流本科课程教材、国家级精品资源共享课程教材、国家级精品课程教材，并荣获山东省高等学校优秀教材一等奖。本书为第3版，主要是基于计算机控制与网络技术的发展，利用工业界、学术界和教育界所取得的成果对第2版进行了修订。教材针对新工科建设、工程教育专业认证和卓越工程人才培养，以培养学生解决复杂工程和实际问题的综合能力为出发点，以主流机型PC/ISA/PCI/PCIE总线工业控制机或PC系列计算机为控制工具，系统地阐述了计算机控制系统的设计和工程实现方法。全书共9章，内容包括计算机控制系统及其组成、计算机控制系统的典型型式、发展概况和趋势；计算机控制系统的硬件设计技术；数字控制技术；常规及复杂控制技术；现代控制技术；先进控制技术；计算机控制系统的软件设计技术；分布式测控网络技术；计算机控制系统设计与实现。本书内容丰富，体系新颖，理论联系实际，实践性、工程性、系统性和集成性强。
      本书可作为高等院校自动化类、电气类、机械类、仪器类、计算机类、电子信息类等专业高年级本科生的教材，也可作为相关学科专业低年级研究生的教材，还可供有关科技人员参考和自学。 前言

    第1章绪论1

    11计算机控制系统概述1

    111自动控制系统1

    112计算机控制系统2

    113计算机控制系统的组成3

    114计算机控制系统的主机5

    12计算机控制系统的典型型式7

    121操作指导控制系统7

    122直接数字控制系统7

    123监督计算机控制系统8

    124集散控制系统8

    125现场总线控制系统8

    126综合自动化系统9

    13计算机控制系统的发展概况和趋势10

    131计算机控制系统的发展概况10

    132计算机控制系统的发展趋势13

    习题15

    第2章计算机控制系统的硬件设计

    技术1621工控机的总线技术16

    211总线概述16

    212系统总线简介17

    213外部总线简介21

    22总线接口扩展技术22

    221系统总线接口扩展技术22

    222外部总线接口扩展技术27

    23输入/输出接口与过程通道设计原理29

    231数字量输入/输出接口与过程

    通道30

    232模拟量输入接口与过程通道33

    233模拟量输出接口与过程通道44

    234脉冲量输入/输出接口与过程通道49

    24基于系统总线的计算机控制系统硬件设计52

    241数字量输入/输出接口与过程通道模板设计52

    242模拟量输入接口与过程通道模板设计53

    243模拟量输出接口与过程通道模板设计56

    244脉冲量输入/输出接口与过程通道模板设计57

    25基于外部总线的计算机控制系统硬件设计58

    251基于外部总线的硬件设计方案58

    252远程I/O模块58

    253其他测控装置62

    26硬件抗干扰技术66

    261过程通道抗干扰技术67

    262主机抗干扰技术72

    263系统供电与接地技术75

    习题78

    第3章数字控制技术80

    31数字控制基础80

    311数控技术发展概况80

    312数字控制原理81

    313数字控制方式82

    314数字控制系统82

    315数控系统的分类83

    32运动轨迹插补原理84

    321逐点比较法直线插补85

    322逐点比较法圆弧插补88

    323数字积分法插补91

    33进给速度与加减速控制97

    331进给速度控制97

    332加减速控制98

    34电动机驱动控制与位置伺服系统100

    341步进电动机驱动控制100

    342直流伺服电动机驱动控制106

    343交流伺服电动机驱动控制106

    344位置伺服系统107

    35多轴运动控制技术110

    351多轴运动控制系统结构110

    352多轴运动控制系统硬件设计110

    353多轴运动控制系统软件设计112

    354数控系统设计举例——基于

    IPC的多轴运动控制113

    习题116

    第4章常规及复杂控制技术117

    41控制系统的性能指标117

    411稳态性能指标117

    412动态性能指标118

    413抗干扰性能118

    414对控制作用的限制118

    42数字控制器的连续化设计技术119

    421数字控制器的连续化设计步骤119

    422理想数字PID控制器的设计122

    423实际数字PID控制器的设计124

    424数字PID控制器的改进128

    425数字PID控制器的参数整定130

    43数字控制器的离散化设计技术135

    431数字控制器的离散化设计步骤135

    432最少拍控制器的设计136

    433最少拍有纹波控制器的设计140

    434最少拍无纹波控制器的设计145

    44纯滞后系统控制技术148

    441史密斯预估控制——连续化设计

    技术148

    442达林算法——离散化设计技术150

    45串级控制技术154

    451串级控制的结构和原理155

    452数字串级控制算法155

    453副回路微分先行串级控制算法156

    46前馈反馈控制技术157

    461前馈控制的结构和原理158

    462前馈反馈控制结构158

    463数字前馈反馈控制算法160

    47解耦控制技术161

    471解耦控制原理162

    472数字解耦控制算法164

    习题165

    第5章现代控制技术167

    51采用状态空间的输出反馈设计法167

    511连续状态方程的离散化168

    512最少拍无纹波系统的跟踪条件168

    513输出反馈设计法的设计步骤169

    52采用状态空间的极点配置设计法171

    521按极点配置设计控制规律172

    522按极点配置设计状态观测器174

    523按极点配置设计控制器178

    524跟踪系统设计182

    53采用状态空间的最优化设计法183

    531LQ最优控制器设计184

    532状态最优估计器设计187

    533LQG最优控制器设计192

    534跟踪系统设计192

    习题193

    第6章先进控制技术194

    61模糊控制技术194

    611模糊控制的数学基础194

    612模糊控制原理199

    613模糊控制器设计203

    614双输入单输出模糊控制系统设计205

    62神经网络控制技术208

    621神经网络基础208

    622神经网络控制210

    63专家控制技术213

    631专家系统213

    632专家控制介绍214

    633专家控制基本思想216

    634专家控制组织结构218

    64预测控制技术219

    641内部模型219

    642预测模型220

    643预测控制算法222

    65其他先进控制技术225

    习题226

    第7章计算机控制系统的软件

    设计技术22771程序设计技术227

    711模块化与结构化程序设计227

    712面向过程与面向对象的程序设计229

    713高级语言I/O控制
  • 内容简介:
    本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材、国家级一流本科课程教材、国家级精品资源共享课程教材、国家级精品课程教材，并荣获山东省高等学校优秀教材一等奖。本书为第3版，主要是基于计算机控制与网络技术的发展，利用工业界、学术界和教育界所取得的成果对第2版进行了修订。教材针对新工科建设、工程教育专业认证和卓越工程人才培养，以培养学生解决复杂工程和实际问题的综合能力为出发点，以主流机型PC/ISA/PCI/PCIE总线工业控制机或PC系列计算机为控制工具，系统地阐述了计算机控制系统的设计和工程实现方法。全书共9章，内容包括计算机控制系统及其组成、计算机控制系统的典型型式、发展概况和趋势；计算机控制系统的硬件设计技术；数字控制技术；常规及复杂控制技术；现代控制技术；先进控制技术；计算机控制系统的软件设计技术；分布式测控网络技术；计算机控制系统设计与实现。本书内容丰富，体系新颖，理论联系实际，实践性、工程性、系统性和集成性强。
      本书可作为高等院校自动化类、电气类、机械类、仪器类、计算机类、电子信息类等专业高年级本科生的教材，也可作为相关学科专业低年级研究生的教材，还可供有关科技人员参考和自学。
  • 目录:
    前言

    第1章绪论1

    11计算机控制系统概述1

    111自动控制系统1

    112计算机控制系统2

    113计算机控制系统的组成3

    114计算机控制系统的主机5

    12计算机控制系统的典型型式7

    121操作指导控制系统7

    122直接数字控制系统7

    123监督计算机控制系统8

    124集散控制系统8

    125现场总线控制系统8

    126综合自动化系统9

    13计算机控制系统的发展概况和趋势10

    131计算机控制系统的发展概况10

    132计算机控制系统的发展趋势13

    习题15

    第2章计算机控制系统的硬件设计

    技术1621工控机的总线技术16

    211总线概述16

    212系统总线简介17

    213外部总线简介21

    22总线接口扩展技术22

    221系统总线接口扩展技术22

    222外部总线接口扩展技术27

    23输入/输出接口与过程通道设计原理29

    231数字量输入/输出接口与过程

    通道30

    232模拟量输入接口与过程通道33

    233模拟量输出接口与过程通道44

    234脉冲量输入/输出接口与过程通道49

    24基于系统总线的计算机控制系统硬件设计52

    241数字量输入/输出接口与过程通道模板设计52

    242模拟量输入接口与过程通道模板设计53

    243模拟量输出接口与过程通道模板设计56

    244脉冲量输入/输出接口与过程通道模板设计57

    25基于外部总线的计算机控制系统硬件设计58

    251基于外部总线的硬件设计方案58

    252远程I/O模块58

    253其他测控装置62

    26硬件抗干扰技术66

    261过程通道抗干扰技术67

    262主机抗干扰技术72

    263系统供电与接地技术75

    习题78

    第3章数字控制技术80

    31数字控制基础80

    311数控技术发展概况80

    312数字控制原理81

    313数字控制方式82

    314数字控制系统82

    315数控系统的分类83

    32运动轨迹插补原理84

    321逐点比较法直线插补85

    322逐点比较法圆弧插补88

    323数字积分法插补91

    33进给速度与加减速控制97

    331进给速度控制97

    332加减速控制98

    34电动机驱动控制与位置伺服系统100

    341步进电动机驱动控制100

    342直流伺服电动机驱动控制106

    343交流伺服电动机驱动控制106

    344位置伺服系统107

    35多轴运动控制技术110

    351多轴运动控制系统结构110

    352多轴运动控制系统硬件设计110

    353多轴运动控制系统软件设计112

    354数控系统设计举例——基于

    IPC的多轴运动控制113

    习题116

    第4章常规及复杂控制技术117

    41控制系统的性能指标117

    411稳态性能指标117

    412动态性能指标118

    413抗干扰性能118

    414对控制作用的限制118

    42数字控制器的连续化设计技术119

    421数字控制器的连续化设计步骤119

    422理想数字PID控制器的设计122

    423实际数字PID控制器的设计124

    424数字PID控制器的改进128

    425数字PID控制器的参数整定130

    43数字控制器的离散化设计技术135

    431数字控制器的离散化设计步骤135

    432最少拍控制器的设计136

    433最少拍有纹波控制器的设计140

    434最少拍无纹波控制器的设计145

    44纯滞后系统控制技术148

    441史密斯预估控制——连续化设计

    技术148

    442达林算法——离散化设计技术150

    45串级控制技术154

    451串级控制的结构和原理155

    452数字串级控制算法155

    453副回路微分先行串级控制算法156

    46前馈反馈控制技术157

    461前馈控制的结构和原理158

    462前馈反馈控制结构158

    463数字前馈反馈控制算法160

    47解耦控制技术161

    471解耦控制原理162

    472数字解耦控制算法164

    习题165

    第5章现代控制技术167

    51采用状态空间的输出反馈设计法167

    511连续状态方程的离散化168

    512最少拍无纹波系统的跟踪条件168

    513输出反馈设计法的设计步骤169

    52采用状态空间的极点配置设计法171

    521按极点配置设计控制规律172

    522按极点配置设计状态观测器174

    523按极点配置设计控制器178

    524跟踪系统设计182

    53采用状态空间的最优化设计法183

    531LQ最优控制器设计184

    532状态最优估计器设计187

    533LQG最优控制器设计192

    534跟踪系统设计192

    习题193

    第6章先进控制技术194

    61模糊控制技术194

    611模糊控制的数学基础194

    612模糊控制原理199

    613模糊控制器设计203

    614双输入单输出模糊控制系统设计205

    62神经网络控制技术208

    621神经网络基础208

    622神经网络控制210

    63专家控制技术213

    631专家系统213

    632专家控制介绍214

    633专家控制基本思想216

    634专家控制组织结构218

    64预测控制技术219

    641内部模型219

    642预测模型220

    643预测控制算法222

    65其他先进控制技术225

    习题226

    第7章计算机控制系统的软件

    设计技术22771程序设计技术227

    711模块化与结构化程序设计227

    712面向过程与面向对象的程序设计229

    713高级语言I/O控制
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