计算机控制技术

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作者: 俞光昀编

出版社: 电子工业出版社

出版时间: 2002-06

ISBN: 9787505366862

定价: 23.00

装帧: 其他

开本: 其他

纸张: 其他

页数: 281页

分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术

第1章计算机控制系统概述11自动控制系统的工作原理111自动控制的任务112反馈控制系统的工作原理113反馈控制系统的组成114自动控制系统的类型12对控制系统的基本要求121控制系统的典型外作用函数122闭环控制系统的过渡过程123闭环控制系统的控制指标124计算机控制系统的综合控制指标13计算机控制系统的组成和分类131计算机控制系统的一般概念132计算机控制系统的硬件组成133计算机控制系统的软件组成134计算机控制系统的分类小结习题第2章连续控制系统的数学模型和传递函数分析法 2.1被控对象特性的类型2.1.1有自衡非振荡过程的响应曲线2.1.2无自衡非振荡过程的响应曲线2.1.3有自衡振荡过程的响应曲线2.1.4具有反向特性的过程的响应曲线 2.2被控对象特性的一般分析2.2.1放大系数K02.2.2时间常数T02.2.3时滞τ2.3微分方程的建立2.3.1建立系统微分方程的一般规律2.3.2建立微分方程的步骤和方法2.4拉氏变换和传递函数2.4.1拉氏变换2.4.2常用函数的拉氏变换表2.4.3拉氏变换法则2.4.4从微分方程到传递函数2.4.5用拉氏反变换求系统或环节的输入响应2.5方块图及其变换2.5.1方块图2.5.2方块图的等效变换2.6控制系统的阶跃响应2.6.1一阶系统的阶跃响应2.6.2二阶系统的阶跃响应2.7控制系统的稳定性和稳定判据2.7.1稳定性的基本概念2.7.2劳斯稳定判据小结习题第3章传感器3.1传感器概述3.1.1传感器的作用及组成3.1.2传感器分类3.1.3对传感器的主要技术要求3.1.4不同领域使用的传感器3.1.5用于机器人的传感器3.1.6家用设施中使用的传感器3.1.7医疗卫生保健领域使用的主要传感器3.2机械量传感器3.2.1压电传感器 3.2.2电感式接近传感器3.2.3光栅位移传感器3.3热工量传感器 3.3.1集成温度传感器3.3.2高分子材料湿度传感器3.3.3涡流流量传感器3.4光传感器3.4.1光电式传感器3.4.2红外光传感器3.4.3紫外线传感器3.5其他传感器3.5.1气敏传感器3.5.2超声波传感器3.5.3霍尔传感器小结习题第4章执行器4.1执行器概述4.1.1执行器应具备的主要技术特征4.1.2执行器的分类及特点4.2气动执行器4.2.1气动执行器的基本结构和工作原理4.2.2气动执行器与计算机的连接4.3电动执行器4.3.1伺服电动机4.3.2步进电机4.3.3调节阀4.3.4电磁阀4.3.5固态继电器4.4液压执行器4.5防火、防爆和手动/自动、无扰动切换4.5.1防爆栅4.5.2手动/自动、无扰动切换小结习题第5章计算机测量控制系统输入/输出技术5.1模拟量输入通道 5.1.1输入信号的处理 5.1.2模拟多路开关 5.1.3程控增益放大器 5.1.4采样和采样定理 5.1.5A/D转换器和微处理器的连接5.2模拟量输出通道 5.2.1模拟量输出通道的结构形式 5.2.2单片D/A转换器和CPU的连接 5.2.3D/A转换器的输出方式 5.2.4D/A转换模板的通用性 5.3开关量输入/输出通道 5.3.1数字量输入接口 5.3.2数字量输出通道小结习题第6章数据处理技术 6.1数字滤波 6.1.1惯性滤波法 6.1.2算术平均滤波法 6.1.3加权平均滤波法 6.1.4中值滤波法 6.1.5防脉冲干扰平均值法（复合滤波法） 6.1.6滑动平均滤波法 6.1.7程序判断滤波法6.2标度变换与线性化处理 6.2.1标度变换 6.2.2线性化处理 6.3查表技术 6.3.1顺序查表法 6.3.2折半查表法 6.3.3计算查表法 6.4报警处理 6.4.1越限报警处理 6.4.2声、光和语音报警小结习题第7章微机测控系统抗干扰技术7.1干扰的来源和传播途径 7.1.1干扰的种类 7.1.2干扰传播途径 7.2干扰抑制的基本原则 7.3干扰抑制技术 7.3.1电源系统的抗干扰措施 7.3.2接地系统的抗干扰措施 7.3.3I/O接口的抗干扰措施 7.3.4输入/输出传输线的抗干扰措施 7.3.5静电和电磁干扰的抑制 7.3.6软件抗干扰措施小结习题第8章数字PID控制8.1数字PID控制算法 8.1.1连续控制系统的PID控制规律 8.1.2位置式PID算式 8.1.3增量式PID算式 8.1.4PID程序设计时应考虑的若干问题 8.2积分饱和及其抑制 8.2.1积分饱和的原因及其影响 8.2.2积分饱和的抑制 8.3数字PID算法的改进 8.3.1实际微分PID算式 8.3.2带死区的PID算式 8.3.3给定值突变时的改进算法 8.3.4砰砰——PID复合控制 8.4PID调节器参数的整定与在线修改 8.4.1扩充临界比例度法 8.4.2PID参数的在线修改小结习题第9章复杂控制系统9.1串级控制 9.1.1串级控制原理及优点 9.1.2串级控制系统的确定9.2比值控制 9.2.1单闭环比值控制 9.2.2双闭环比值控制 9.2.3变比值控制系统 9.2.4串级比值控制系统 9.3前馈控制 9.3.1前馈控制是按扰动进行的开环控制 9.3.2完全补偿的条件 9.3.3前馈反馈控制系统小结习题第10章可编程序控制器 10.1PLC的工作原理与硬件组成 10.1.1PLC的基本组成部件 10.1.2可编程序控制器的特点 10.1.3可编程序控制器的应用 10.1.4PLC的工作原理 10.1.5PLC的硬件10.2PLC的编程语言及软件设计10.2.1梯形图编程语言10.2.2顺序功能图编程10.3可编程序控制器控制注塑机10.3.1注塑机的工艺流程10.3.2确定I/O点及分配I/O地址10.3.3控制系统梯形图10.3.4梯形图指令表小结习题第11章集散系统和CIMS系统简介 11.1集散系统11.1.1系统的主要特点11.1.2基本组成部件11.1.3DCS的结构特点11.1.4DCS的体系结构11.1.5典型DCS系统简介11.2计算机集成制造系统(CIMS)简介11.2.1CIMS追求生产活动的整体优化11.2.2CIMS的组成11.2.3CIMS的基础技术11.2.4CIMS结构小结习题第12章微机测控系统使用的先进单片机12.1PIC系列单片机12.1.1PIC单片机的主要特点12.1.2PIC系列单片机的性能及命名规则12.1.3PIC单片机的RISC指令系统12.1.4PIC单片机应用系统开发12.2Motorola系列单片机12.2.1Motorola系列单片机的性能及命名规则12.2.2Motorola系列单片机的主要特点12.2.3Motorola系列单片机的指令系统及特点12.2.4Motorola系列单片机应用系统开发小结习题第13章微机测控系统实例 13.1带LED显示和4×4键盘的4通道电压表13.1.1系统硬件电路13.1.2程序框图13.1.3参考程序13.2电饭煲的模糊控制13.2.1烧饭的工艺过程13.2.2硬件电路13.2.3软件设计13.3高档PLC电厂输煤程控系统13.3.1系统要求13.3.2PLC选择13.3.3系统结构13.3.4上位机13.3.5系统组态图13.4数控机床13.4.1车床数字控制器的主要任务13.4.2逐点比较法插补原理13.4.3数字控制中其他一些重要概念13.5锅炉微机控制系统13.5.1锅炉工艺流程简介13.5.2锅炉微机控制的任务及实现13.5.3系统硬件配置13.5.4系统软件小结习题参考文献`
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第1章计算机控制系统概述11自动控制系统的工作原理111自动控制的任务112反馈控制系统的工作原理113反馈控制系统的组成114自动控制系统的类型12对控制系统的基本要求121控制系统的典型外作用函数122闭环控制系统的过渡过程123闭环控制系统的控制指标124计算机控制系统的综合控制指标13计算机控制系统的组成和分类131计算机控制系统的一般概念132计算机控制系统的硬件组成133计算机控制系统的软件组成134计算机控制系统的分类小结习题第2章连续控制系统的数学模型和传递函数分析法 2.1被控对象特性的类型2.1.1有自衡非振荡过程的响应曲线2.1.2无自衡非振荡过程的响应曲线2.1.3有自衡振荡过程的响应曲线2.1.4具有反向特性的过程的响应曲线 2.2被控对象特性的一般分析2.2.1放大系数K02.2.2时间常数T02.2.3时滞τ2.3微分方程的建立2.3.1建立系统微分方程的一般规律2.3.2建立微分方程的步骤和方法2.4拉氏变换和传递函数2.4.1拉氏变换2.4.2常用函数的拉氏变换表2.4.3拉氏变换法则2.4.4从微分方程到传递函数2.4.5用拉氏反变换求系统或环节的输入响应2.5方块图及其变换2.5.1方块图2.5.2方块图的等效变换2.6控制系统的阶跃响应2.6.1一阶系统的阶跃响应2.6.2二阶系统的阶跃响应2.7控制系统的稳定性和稳定判据2.7.1稳定性的基本概念2.7.2劳斯稳定判据小结习题第3章传感器3.1传感器概述3.1.1传感器的作用及组成3.1.2传感器分类3.1.3对传感器的主要技术要求3.1.4不同领域使用的传感器3.1.5用于机器人的传感器3.1.6家用设施中使用的传感器3.1.7医疗卫生保健领域使用的主要传感器3.2机械量传感器3.2.1压电传感器 3.2.2电感式接近传感器3.2.3光栅位移传感器3.3热工量传感器 3.3.1集成温度传感器3.3.2高分子材料湿度传感器3.3.3涡流流量传感器3.4光传感器3.4.1光电式传感器3.4.2红外光传感器3.4.3紫外线传感器3.5其他传感器3.5.1气敏传感器3.5.2超声波传感器3.5.3霍尔传感器小结习题第4章执行器4.1执行器概述4.1.1执行器应具备的主要技术特征4.1.2执行器的分类及特点4.2气动执行器4.2.1气动执行器的基本结构和工作原理4.2.2气动执行器与计算机的连接4.3电动执行器4.3.1伺服电动机4.3.2步进电机4.3.3调节阀4.3.4电磁阀4.3.5固态继电器4.4液压执行器4.5防火、防爆和手动/自动、无扰动切换4.5.1防爆栅4.5.2手动/自动、无扰动切换小结习题第5章计算机测量控制系统输入/输出技术5.1模拟量输入通道 5.1.1输入信号的处理 5.1.2模拟多路开关 5.1.3程控增益放大器 5.1.4采样和采样定理 5.1.5A/D转换器和微处理器的连接5.2模拟量输出通道 5.2.1模拟量输出通道的结构形式 5.2.2单片D/A转换器和CPU的连接 5.2.3D/A转换器的输出方式 5.2.4D/A转换模板的通用性 5.3开关量输入/输出通道 5.3.1数字量输入接口 5.3.2数字量输出通道小结习题第6章数据处理技术 6.1数字滤波 6.1.1惯性滤波法 6.1.2算术平均滤波法 6.1.3加权平均滤波法 6.1.4中值滤波法 6.1.5防脉冲干扰平均值法（复合滤波法） 6.1.6滑动平均滤波法 6.1.7程序判断滤波法6.2标度变换与线性化处理 6.2.1标度变换 6.2.2线性化处理 6.3查表技术 6.3.1顺序查表法 6.3.2折半查表法 6.3.3计算查表法 6.4报警处理 6.4.1越限报警处理 6.4.2声、光和语音报警小结习题第7章微机测控系统抗干扰技术7.1干扰的来源和传播途径 7.1.1干扰的种类 7.1.2干扰传播途径 7.2干扰抑制的基本原则 7.3干扰抑制技术 7.3.1电源系统的抗干扰措施 7.3.2接地系统的抗干扰措施 7.3.3I/O接口的抗干扰措施 7.3.4输入/输出传输线的抗干扰措施 7.3.5静电和电磁干扰的抑制 7.3.6软件抗干扰措施小结习题第8章数字PID控制8.1数字PID控制算法 8.1.1连续控制系统的PID控制规律 8.1.2位置式PID算式 8.1.3增量式PID算式 8.1.4PID程序设计时应考虑的若干问题 8.2积分饱和及其抑制 8.2.1积分饱和的原因及其影响 8.2.2积分饱和的抑制 8.3数字PID算法的改进 8.3.1实际微分PID算式 8.3.2带死区的PID算式 8.3.3给定值突变时的改进算法 8.3.4砰砰——PID复合控制 8.4PID调节器参数的整定与在线修改 8.4.1扩充临界比例度法 8.4.2PID参数的在线修改小结习题第9章复杂控制系统9.1串级控制 9.1.1串级控制原理及优点 9.1.2串级控制系统的确定9.2比值控制 9.2.1单闭环比值控制 9.2.2双闭环比值控制 9.2.3变比值控制系统 9.2.4串级比值控制系统 9.3前馈控制 9.3.1前馈控制是按扰动进行的开环控制 9.3.2完全补偿的条件 9.3.3前馈反馈控制系统小结习题第10章可编程序控制器 10.1PLC的工作原理与硬件组成 10.1.1PLC的基本组成部件 10.1.2可编程序控制器的特点 10.1.3可编程序控制器的应用 10.1.4PLC的工作原理 10.1.5PLC的硬件10.2PLC的编程语言及软件设计10.2.1梯形图编程语言10.2.2顺序功能图编程10.3可编程序控制器控制注塑机10.3.1注塑机的工艺流程10.3.2确定I/O点及分配I/O地址10.3.3控制系统梯形图10.3.4梯形图指令表小结习题第11章集散系统和CIMS系统简介 11.1集散系统11.1.1系统的主要特点11.1.2基本组成部件11.1.3DCS的结构特点11.1.4DCS的体系结构11.1.5典型DCS系统简介11.2计算机集成制造系统(CIMS)简介11.2.1CIMS追求生产活动的整体优化11.2.2CIMS的组成11.2.3CIMS的基础技术11.2.4CIMS结构小结习题第12章微机测控系统使用的先进单片机12.1PIC系列单片机12.1.1PIC单片机的主要特点12.1.2PIC系列单片机的性能及命名规则12.1.3PIC单片机的RISC指令系统12.1.4PIC单片机应用系统开发12.2Motorola系列单片机12.2.1Motorola系列单片机的性能及命名规则12.2.2Motorola系列单片机的主要特点12.2.3Motorola系列单片机的指令系统及特点12.2.4Motorola系列单片机应用系统开发小结习题第13章微机测控系统实例 13.1带LED显示和4×4键盘的4通道电压表13.1.1系统硬件电路13.1.2程序框图13.1.3参考程序13.2电饭煲的模糊控制13.2.1烧饭的工艺过程13.2.2硬件电路13.2.3软件设计13.3高档PLC电厂输煤程控系统13.3.1系统要求13.3.2PLC选择13.3.3系统结构13.3.4上位机13.3.5系统组态图13.4数控机床13.4.1车床数字控制器的主要任务13.4.2逐点比较法插补原理13.4.3数字控制中其他一些重要概念13.5锅炉微机控制系统13.5.1锅炉工艺流程简介13.5.2锅炉微机控制的任务及实现13.5.3系统硬件配置13.5.4系统软件小结习题参考文献`

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