微型计算机控制技术（第2版）

　　本书在新工科建设背景下，从工程实际出发，以主流机型PC总线工业控制计算机为控制工具，并以C语言为编程语言，系统阐述了微型计算机控制系统的原理、设计及工程实现方法。内容包括：微型计算机控制系统的组成、典型形式、发展概况及趋势；PC总线工控机和专用控制器介绍；输入输出接口及输入输出通道；数字控制器的模拟化设计技术；数字控制器的直接设计技术；现代控制技术；微型计算机控制系统应用软件；组态软件应用技术；微型计算机控制系统设计的一般原则、步骤和实例；微型计算机控制系统的可靠性设计；网络集成计算机控制系统；计算机智能制造技术。本书内容新颖，紧密联系工程实际，系统性和实用性强。 本书既可作为高等学校各类自动化、电子与电气工程、计算机应用、机电一体化等专业的教材，也可作为有关技术人员的参考书。

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出版说明
前言
第1章微型计算机控制系统概述1
11微型计算机控制系统的概念2
12微型计算机控制系统的组成3
121微型计算机控制系统硬件3
122微型计算机控制系统软件5
13微型计算机控制系统的典型形式5
131操作指导控制系统 6
132直接数字控制系统6
133监督控制系统6
134集散控制系统7
135现场总线控制系统7
14典型工业受控对象及其微型计算机
控制系统8
141微型计算机过程控制系统 8
142微型计算机运动控制系统 9
15实用计算机控制设备介绍10
151工业控制计算机的主要类别10
152主要计算机控制设备生产厂商11
16计算机控制系统的发展概况及趋势12
161计算机控制系统的发展概况 12
162计算机控制系统的发展趋势16
17小结17
18习题17
第2章PC总线工控机和专用控制
器介绍18
21工控机的主要特点及结构18
211工控机的特点18
212PC总线工控机的结构19
22PC总线标准规范20
221概述20
222ISA总线标准22
223PCI总线标准24
224PCIE总线标准28
23PC总线工控机主要类型、主板及扩
展板卡34
231PC总线工业控制机主要类型34
232PC总线工业控制机主板35
233PC总线工业控制机I/O板卡36
24专用控制器介绍37
241专用控制器的分类37
242UMAC多轴运动控制器39
243温度控制器43
25小结44
26习题44
第3章输入/输出接口技术及输入/输出
通道45
31输入/输出接口与输入/输出通道45
32数据信息的输入/输出控制方式47
321查询控制方式47
322中断控制方式49
323DMA控制方式51
33数字量输入/输出通道和模拟量输入/输出
通道的基本组成51
331数字量输入通道的信号调理51
332数字量输出通道的信号调理52
333模拟量输入通道的信号调理54
334模拟量输出通道的信号调理60
335脉冲量输入/输出接口设计62
34基于板卡的输入/输出接口与通道的
设计63
35基于计算机通信接口的输入/输出接口与
通道的设计64
36多回路温度控制系统输入/输出通道与接口
设计66
37小结66
38习题66
第4章数字控制器的模拟化设计
技术68
41数字控制器的模拟化设计步骤69
42数字PID控制器的设计74
421模拟PID调节器74
422数字PID控制器74
43数字PID控制器的改进77
431积分作用的改进77
432微分作用的改进80
433带死区的PID控制82
434自适应PID控制82
435模糊PID控制84
44数字PID控制器的参数整定85
441凑试法确定PID参数86
442实验经验法确定PID参数87
443自整定PID方法89
444按二阶工程设计法设计数字
控制器90
45小结94
46习题94
第5章数字控制器的直接设计技术96
51数字控制器的直接设计步骤96
52最少拍无差系统的设计97
521典型输入下最少拍控制系统的设计
分析98
522最少拍快速有波纹系统设计的一般
方法103
523最少拍无波纹控制系统设计107
524最少拍控制系统的局限性110
53达林控制算法112
531达林算法的数字控制器设计112
532振铃现象及其抑制115
54小结118
55习题118
第6章现代控制技术121
61现代控制技术概述121
62自适应控制122
621模型参考自适应控制123
622自校正控制124
623PID自整定调节器127
63模糊控制128
631模糊控制系统原理128
632模糊自适应整定PID控制133
64小结135
65习题136
第7章微型计算机控制系统应用
软件137
71微型计算机控制系统软件概述137
711基本功能137
712应用程序设计步骤138
713程序设计方法139
714程序设计语言选择140
72常用控制程序设计141
721报警程序设计 141
722数字滤波程序设计143
723线性化处理程序设计 153
724标度变换程序设计 155
725PID算法程序设计 157
73小结167
74习题168
第8章组态软件应用技术169
81组态软件概述169
82常用组态软件基础170
821实时工业控制软件包iFIX172
822MCGS组态软件174
823WinCC组态软件176
83项目案例组态软件应用180
831被控对象的分析与描述180
832监控软件的设计181
84小结192
85习题192
第9章微型计算机控制系统设计及应用
实例193
91微型计算机控制系统设计的一般原则和
步骤193
911系统设计的原则193
912系统设计的步骤194
92微型计算机控制系统设计实例197
921温度控制系统的硬件设计197
922温度控制系统的软件设计200
93小结203
94习题204
第10章微型计算机控制系统的可靠性
设计205
101微型计算机控制系统可靠性
概述205
1011可靠性的基本概念205
1012系统可靠性分析206
1013系统故障的来源207
1014提高系统可靠性的途径208
102噪声传播途径及其抑制措施208
1021噪声的种类及其特点208
1022抗干扰三要素及其应用211
1023噪声传播途径及其抑制
方法213
103数字电路的抗干扰设计227
1031数字电路抗干扰概述227
1032数字电路外部干扰及其抑制
方法229
1033数字电路的内部干扰及其
抑制230
104印制电路板抗干扰设计235
1041单面、双面印制电路板的抗干
扰设计235
1042多层印制电路板叠层设计237
1043印制电路板布线技术及其
应用237
1044印制电路板的地线设计及其
应用243
1045印制电路板的终端匹配方法247
105微型计算机电路抗干扰设计247
1051增加总线的抗干扰能力247
1052系统的防辐射措施248
1053抑制存储器产生的噪声249
1054微机系统的装接设计249
106软件系统可靠性设计250
107小结254
108习题255
第11章网络集成计算机控制
系统256
111集散控制系统简介256
1111DCS概述256
1112DCS的分散过程控制级257
1113DCS的集中操作管理级258
1114DCS的综合信息管理级258
1115DCS的数据通信258
1116DCS构成实例259
112现场总线控制系统简介261
1121现场总线概述261
1122现场总线的发展背景与趋势263
1123现场总线标准265
1124现场总线控制系统266
1125现场总线对ＤＣＳ结构的影响267
113FCS与DCS的比较268
114小结269
115习题269
第12章计算机智能制造技术270
121智能制造技术简介270
1211智能制造技术的背景和发展270
1212智能制造技术体系271
122智能制造内容272
1221智能产品272
1222智能制造过程272
1223智能制造模式275
123智能制造中的计算机控制技术276
124齿轮箱组装生产线的智能制造
系统277
1241系统目标277
1242系统总体架构278
1243系统硬件拓扑结构设计279
125小结280
126习题280
附录采样系统的Z变换281
参考文献286