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電腦控制技術(普通高等教育電氣工程自動化系列教材)

  • 作者：編者:潘天紅//陳嬌|責編:吉玲
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111671688
  • 出版日期：2021/02/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：258
人民幣：RMB 45 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以培養大學生解決複雜工程問題能力為出發點，以滿足新工科背景下社會對工程技術人才的需求為目標，著重強化大學生解決實際工程問題的能力。全書共6章，包括：電腦控制系統概述、電腦控制系統的理論基礎、過程通道設計、數字控制器設計與應用、網路控制系統、電腦控制系統設計。本書內容豐富，以大量翔實的案例貫穿相關知識點的學習，強調專業知識與工程實踐相結合，具有較強的應用性。
    本書既可作為高等院校自動化、測控技術、電氣工程及其自動化、電腦應用、電子信息、機電一體化等相關專業的教材，也可供有關教師、科研人員和工程技術人員學習參考。
作者介紹
編者:潘天紅//陳嬌|責編:吉玲
目錄
前言
第1章  電腦控制系統概述
  1.1  電腦控制系統概念
  1.2  電腦控制系統組成
    1.2.1  電腦控制系統硬體
    1.2.2  電腦控制系統軟體
  1.3  通用控制器及其特點
    1.3.1  單片微型電腦
    1.3.2  可編程序控制器
    1.3.3  工業控制電腦
  1.4  電腦控制系統特點
  1.5  電腦控制系統分類
    1.5.1  操作指導控制系統
    1.5.2  直接數字控制系統
    1.5.3  監督電腦控制系統
    1.5.4  分散式控制系統
    1.5.5  現場匯流排控制系統
  1.6  電腦控制系統發展概況與趨勢
    1.6.1  電腦控制系統發展概況
    1.6.2  電腦控制系統發展趨勢
  1.7  本章小結
  習題與思考題
第2章  電腦控制系統的理論基礎
  2.1  概述
  2.2  差分方程
  2.3  z變換及其特性
    2.3.1  定義
    2.3.2  z變換的基本定理
    2.3.3  z變換求解
    2.3.4  z反變換
  2.4  脈衝傳遞函數
    2.4.1  脈衝傳遞函數定義
    2.4.2  串聯環節的脈衝傳遞函數
    2.4.3  並聯環節的脈衝傳遞函數
    2.4.4  閉環系統的脈衝傳遞函數
  2.5  離散系統的穩定性分析
    2.5.1  s平面與z平面的映射關係
    2.5.2  z平面的穩定性判據
    2.5.3  Routh穩定性準則在離散系統中的應用
  2.6  離散系統的過渡響應分析
    2.6.1  離散系統動態性能指標
    2.6.2  閉環實特徵根對系統動態性能的影響
    2.6.3  閉環復特徵根對系統動態性能的影響
    2.6.4  案例分析
  2.7  離散系統的穩態準確度分析
  2.8  離散系統的根軌跡分析法
  2.9  本章小結
  習題與思考題
第3章  過程通道設計
  3.1  概述

  3.2  模擬量輸入通道設計
    3.2.1  模擬信號調理電路
    3.2.2  多路轉換器
    3.2.3  採樣保持器
    3.2.4  A／D轉換器
    3.2.5  模擬量輸入通道設計方法
  3.3  模擬量輸出通道設計
    3.3.1  D／A轉換器
    3.3.2  模擬量輸出通道設計方法
  3.4  數字量輸入輸出通道設計
    3.4.1  緩衝器
    3.4.2  鎖存器
    3.4.3  可編程並行I／O擴展介面
    3.4.4  數字量輸入通道的信號調理
    3.4.5  數字量輸出通道的信號驅動
  3.5  脈衝量輸入輸出通道設計
  3.6  工業控制I／O介面板卡
    3.6.1  模擬量輸入卡
    3.6.2  模擬量輸出卡
    3.6.3  數字量輸入／輸出卡
    3.6.4  脈衝量輸入／輸出卡
    3.6.5  實時工業乙太網EtherCAT匯流排卡
  3.7  數據處理與數字濾波
    3.7.1  線性化處理
    3.7.2  標度變換
    3.7.3  數字濾波
  3.8  過程通道的抗干擾措施
    3.8.1  系統干擾與可靠性問題
    3.8.2  共模干擾的抑制
    3.8.3  串模干擾的抑制
    3.8.4  長線傳輸干擾的抑制
  3.9  本章小結
  習題與思考題
第4章  數字控制器設計與應用
  4.1  數字PID控制演算法
    4.1.1  基本原理
    4.1.2  數字PID控制器
    4.1.3  案例分析
  4.2  數字PID控制演算法改進
    4.2.1  積分飽和抑制
    4.2.2  微分環節改進
  4.3  數字PID控制器參數整定
    4.3.1  採樣周期的選擇
    4.3.2  湊試法
    4.3.3  擴充臨界比例度法
    4.3.4  擴充響應曲線法
    4.3.5  PID歸一參數整定法
    4.3.6  案例分析
  4.4  最少拍控制器設計
    4.4.1  最少拍控制律

    4.4.2  最少拍控制系統的設計及模擬
    4.4.3  最少拍無紋波系統的設計及模擬
  4.5  純滯后對象的控制演算法
    4.5.1  大林演算法
    4.5.2  史密斯預估控制演算法
  4.6  基於狀態空間模型的反饋控制器設計
    4.6.1  輸出反饋設計法
    4.6.2  全狀態反饋設計法
  4.7  基於狀態空間模型的極點配置設計
    4.7.1  按極點配置設計控制律
    4.7.2  按極點配置設計狀態觀測器
    4.7.3  按極點配置設計控制器
  4.8  二次型性能最優設計方法
    4.8.1  LQR最優控制器設計
    4.8.2  案例分析
  4.9  本章小結
  習題與思考題
第5章  網路控制系統
  5.1  數據通信基礎
    5.1.1  數據通信系統
    5.1.2  數據通信方式的分類
    5.1.3  通信控制網路體系結構
  5.2  集散控制系統
    5.2.1  集散控制系統發展概況
    5.2.2  集散控制系統的體系結構
    5.2.3  集散控制系統的特點
    5.2.4  典型的集散控制系統
  5.3  現場匯流排控制系統
    5.3.1  現場匯流排
    5.3.2  現場匯流排控制設備
    5.3.3  現場匯流排控制系統的特點
    5.3.4  五種典型現場匯流排
  5.4  工業乙太網
  5.5  工業乙太網現場匯流排EtherCAT
    5.5.1  EtherCAT系統組成
    5.5.2  EtherCAT數據幀結構
    5.5.3  EtherCAT定址方式和通信服務
    5.5.4  EtherCAT分佈時鐘
    5.5.5  EtherCAT通信模式
    5.5.6  EtherCAT應用層協議
  5.6  基於EtherCAT匯流排的案例設計
    5.6.1  系統總體設計
    5.6.2  EtherCAT通信電路設計
    5.6.3  從站微處理器STM32介面
    電路設計
    5.6.4  控制系統軟體設計簡介
  5.7  本章小結
  習題與思考題
第6章  電腦控制系統設計
  6.1  電腦控制系統設計的一般原則和步驟

    6.1.1  系統設計的原則
    6.1.2  系統設計的步驟
  6.2  加熱爐溫度電腦控制系統設計
    6.2.1  溫度電腦控制系統的硬體設計
    6.2.2  溫度電腦控制系統的控制演算法設計
    6.2.3  溫度電腦控制系統的軟體設計
  6.3  固態分層發酵電腦控制系統設計
    6.3.1  溫度檢測裝置硬體設計
    6.3.2  翻醅機控制系統設計
    6.3.3  電腦控制系統程序設計
    6.3.4  雲伺服器的搭建
  6.4  步進梁加熱爐電腦控制系統設計
    6.4.1  PLC系統硬體設計
    6.4.2  控制方案設計
    6.4.3  加熱爐人機交互組態畫面設計
  6.5  本章小結
  習題與思考題
附錄
  附錄A  第2章使用的主要MATLAB函數
  附錄B  常用函數z變換表
  附錄C  常用控制系統離散化方法
參考文獻

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