計算機控制技術

1 計算機控制系統(tǒng)概述
1.1 計算機控制系統(tǒng)的概念
1.2 計算機控制系統(tǒng)的組成
1.2.1 硬件組成
1.2.2 軟件組成
1.3 計算機在工業(yè)控制中的典型應用
1.4 計算機控制系統(tǒng)舉例
1.5 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況及趨勢
1.5.1 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況
1.5.2 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
思考題與習題1
2 過程輸入／輸出通道
2.1 信號的采樣和多路開關
2.1.1 采樣定理
2.1.2 采樣、量化與編碼
2.1.3 多路開關
2.2 模擬量輸入通道
2.3 模擬量輸出通道
2.3.1 模擬量輸出通道的兩種基本結(jié)構形式
2.3.2 D／A轉(zhuǎn)換器及接口
2.4 數(shù)字量輸入／輸出通道
2.4.1 數(shù)字量輸入／輸出通道的一般結(jié)構
2.4.2 數(shù)字量輸入通道
2.4.3 數(shù)字量輸出通道
2.5 過程通道的抗干擾措施
2.5.1 干擾信號的分類
2.5.2 干擾的抑制
2.6 數(shù)字濾波技術
2.6.1 程序判斷濾波
2.6.2 中值濾波
2.6.3 算術平均值濾波
2.6.4 加權平均值濾波
2.6.5 滑動平均值濾波
2.6.6 RC低通數(shù)字濾波
2.6.7 復合數(shù)字濾波
2.6.8 各種數(shù)字濾波性能的比較
思考題與習題2
3 數(shù)字PID控制算法
3.1 標準的PID算法
3.1.1 位置型PID控制算式
3.1.2 增量型PID控制算式
3.1.3 位置型PID算式的遞推算式（偏差系數(shù)控制算式）
3.2 改進的PID算法
3.2.1 抑制積分飽和的PID算法
3.2.2 帶有死區(qū)的PID算式
3.2.3 不完全微分的PID算式
3.2.4 微分先行PID控制
3.2.4 時間最優(yōu)PID控制
3.2.5 PID比率控制
3.3 數(shù)字PID算法應用中的問題
3.3.1 數(shù)字PlD算法實施中的幾個問題
3.3.2 數(shù)字PID調(diào)節(jié)中的幾個實際問題
3.4 PID參數(shù)整定方法
3.4.1 采樣周期T的選擇
3.4.2 湊試法整定PID控制器參數(shù)
3.4.3 擴充臨界比例度法
3.4.4 擴充響應曲線法
3.4.5 歸一參數(shù)整定法
3.4.6 優(yōu)選法
3.5 PID算法仿真實例
3.5.1 仿真模型的結(jié)構
3.5.2 控制算法仿真的實現(xiàn)方法
思考題與習題3
4 常用數(shù)字控制器的設計
4.1 概述
4.2 最少拍隨動系統(tǒng)的設計
4.2.1 最少拍系統(tǒng)的設計
4.2.2 最少拍系統(tǒng)的局限性
4.3 最少拍無紋波系統(tǒng)的設計
4.4 非最少的有限拍控制
4.5 慣性因子法
4.6 大林（Dahlin）算法
4.7 數(shù)字控制器在控制系統(tǒng)中的實現(xiàn)方法
4.7.1 直接程序設計法
4.7.2 串行程序設計法
4.7.3 并行程序設計法
4.7.4 數(shù)字控制器的設計
思考題與習題4
5 復雜數(shù)字控制器設計
5.1 純滯后系統(tǒng)的Smith控制算法
5.1.1 Smith預估器的工作原理
5.1.2 Smith預估器的數(shù)字實現(xiàn)
5.1.3 數(shù)字Smith預估控制系統(tǒng)
5.2 串級控制算法
5.2.1 串級控制工作原理
5.2.2 串級控制的實現(xiàn)
5.2.3 控制系統(tǒng)中副回路的設計
5.2.4 控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的選型和參數(shù)整定
5.3 比值控制
5.3.1 單閉環(huán)比值控制
5.3.2 雙閉環(huán)比值控制
5.3.3 變比值控制
5.4 前饋控制
5.4.1 前饋控制的原理
5.4.2 完全補償?shù)臈l件
5.4.3 前饋一反饋控制
5.5 動態(tài)矩陣控制算法
5.5.1 DMC的基本原理
5.5.2 動態(tài)矩陣控制系統(tǒng)設計參數(shù)的選擇
思考題與習題5
6 工業(yè)控制計算機
6.1 工業(yè)控制計算機的特點及要求
6.2 單片微型計算機
6.3 可編程序控制器
6.4 總線工控機
思考題與習題6
7 網(wǎng)絡集成式分散控制系統(tǒng)
7.1 數(shù)據(jù)通信與工業(yè)網(wǎng)
7.1.1 數(shù)據(jù)通信技術
7.1.2 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構
7.1.3 網(wǎng)絡通信協(xié)議
7.2 集散控制系統(tǒng)
7.2.1 集散控制系統(tǒng)的特點
7.2.2 集散控制系統(tǒng)發(fā)展過程及典型產(chǎn)品
7.2.3 集散控制系統(tǒng)的功能層次結(jié)構
7.2.4 集散控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
7.3 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
7.3.1 現(xiàn)場總線的體系結(jié)構
7.3.2 現(xiàn)場總線的特點與優(yōu)勢
7.3.3 現(xiàn)場總線通信協(xié)議
7.3.4 幾種典型的現(xiàn)場總線
7.3.5 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
7.3.5 現(xiàn)場總線的發(fā)展
思考題與習題7
8 計算機控制系統(tǒng)的設計
8.1 計算機控制系統(tǒng)的設計原則
8.2 計算機控制系統(tǒng)的設計過程
8.3 微型計算機控制的自動裝箱系統(tǒng)
8.3.1 自動裝箱控制系統(tǒng)的原理
8.3.2 控制系統(tǒng)硬件設計
8.3.3 控制系統(tǒng)軟件設計
8.4 單片機控制的溫度控制系統(tǒng)
8.4.1 溫度控制系統(tǒng)的組成
8.4.2 溫度控制系統(tǒng)的硬件設計
8.4.3 數(shù)字控制器的數(shù)學模型
8.4.4 溫度控制系統(tǒng)軟件設計
8.4.5 手動后援問題
思考題與習題8
附錄1 采樣系統(tǒng)的Z變換
附錄2 采樣系統(tǒng)的極點與穩(wěn)定性和動態(tài)響應的關系
附錄3 部分函數(shù)的Z變換、拉氏變換表
參考文獻