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電腦控制技術(理論方法與應用微課視頻版高等學校電子信息類專業系列教材)

  • 作者：編者:盧亞平//丁建強//任曉|責編:鍾志芳
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302649595
  • 出版日期：2023/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：366
人民幣：RMB 69 元      售價：元
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內容大鋼
    本書分為基礎篇、技術篇和應用箱，分別介紹電腦控制系統的基本理論、主要技術和工程應用。基礎篇介紹了電腦控制系統的理論基礎（包括控制系統的數學模型、連續系統的分析和設計、離散系統的描述方法）及數字控制器的設計與實現等內容。技術篇介紹了控制系統中的電腦及其介面技術、過程通道技術、可靠性與抗干擾技術、控制系統中的軟體技術——組態軟體以及集散控制系統（DCS）。應用篇介紹了電腦控制技術應用的具體模式和實例，包括電腦控制系統的多種解決方案及案例分析、電腦控制技術在簡單過程式控制制和流程工業自動化中的應用實例。為方便教學和自學，每章都有本章知識點、思考題與習題，並且書中配有一些項目和案例應用，可加強讀者對知識點的掌握。本書作為精品課程建設的組成部分，按新形態教材的要求建設，提供了豐富的網路資源，包括教學課件、微課視頻和習題解答等。
    本書可作為高等學校電子信息科學與技術、電腦科學與技術、電于信息工程、電氣工程及自動化、測控技術與儀器、機械電子工程等專業的教材，也可作為有關工程技術人員的參考資料。
作者介紹
編者:盧亞平//丁建強//任曉|責編:鍾志芳
    盧亞平，蘇州大學應用技術學院副教授、工程訓練中心主任、機器人教研室主任。江蘇省教育廳「青藍工程」青年骨幹教師，蘇州市優秀教育工作者，崑山市高技能重點人才，崑山市緊缺產業人才。長期從事工業機器人、過程式控制制等領域的教學和研究工作。獲蘇州技能大獎榮譽稱號（二等獎）、獲江蘇省高等學校本專科優秀畢業設計（論文）「二等獎」2項。發表學術論文20余篇，其中SCI檢索3篇、北大核心10余篇。獲授權發明專利2項，出版著作2部，教學成果獎2項。主持省部級及企業合作科研項目10余項。
目錄
基礎篇  溯本而求源  溫故而知新
  第1章  概述
    1.1  自動控制的基本概念
      1.1.1  自動控制的引例
      1.1.2  自動控制中的基本問題
    1.2  電腦控制系統
      1.2.1  電腦控制系統的結構
      1.2.2  電腦控制系統的分類
      1.2.3  電腦控制技術及其發展
    1.3  課程的研究內容和學習方法
      1.3.1  研究內容
      1.3.2  學習方法
    本章知識點
    思考題與習題
  第2章  電腦控制系統的理論基礎
    2.1  控制系統的數學模型
      2.1.1  控制系統的描述方法
      2.1.2  用微分方程表示的系統模型
      2.1.3  用脈衝響應表示的系統模型
      2.1.4  拉普拉斯變換
      2.1.5  用傳遞雨數表示的系統模型
      2.1.6  系統的方框圖
      2.1.7  狀態空間概念和模型框圖
    2.2  連續系統的分析和設計
      2.2.1  連續系統的性能指標
      2.2.2  連續系統的分析和設計方法回顧
    2.3  離散系統的描述方法
      2.3.1  離散系統與連續系統的關係
      2.3.2  采祥過程和採樣定理
      2.3.3  序列和差分方程
      2.3.4  用脈衝響應表示的離散系統模型
      2.3.5  z變換及其性質
      2.3.6  脈衝傳遞雨數
      2.3.7  離散系統的狀態空間描述
      2.3.8  離散系統的其他描述方法
    2.4  離散系統的分析
      2.4.1  s平面和z平面之間的映射
      2.4.2  穩定性分析
      2.4.3  靜態誤差分析
      2.4.4  動態特性分析
    本章知識點
    思考題與習題
  第3章  數字控制器的設計與實現
    3.1  數字控制器的設計方法
      3.1.1  近似設計法
      3.1.2  解析設計法
    3.2  離散化方法
      3.2.1  積分變換法
      3.2.2  零極點匹配法
      3.2.3  等效變換法

      3.2.4  離散化方法比較
    3.3  PID控制
      3.3.1  PID控制的原理
      3.3.2  數字PID控制演算法
      3.3.3  數字PID控制的參數整定
    3.4  最少拍隨動系統
      3.4.1  最少拍隨動系統的原理
      3.4.2  最少拍隨動系統的設計
      3.4.3  最少拍無紋波隨動系統的設計
    3.5  控制演算法的實現
      3.5.1  實現框圖與演算法
      3.5.2  串列實現與並行實現
    本章知識點
    思考題與習題
技術篇  工欲善其事  必先利其器
  第4章  控制系統中的電腦及其介面技術
    4.1  工業控制電腦
      4.1.1  工業控制電腦的特點和結構
      4.1.2  嵌入式系統與單片機
      4.1.3  典型工業控制電腦的產品
    4.2  控制系統中的介面技術
      4.2.1  介面與匯流排
      4.2.2  並行介面
      4.2.3  串列介面
      4.2.4  現場匯流排
    4.3  控制系統中的人機交互技術
      4.3.1  人機交互及其要求
      4.3.2  人機交互的設計技術
    4.4  工業控制電腦軟體系統簡介
      4.4.1  系統軟體
      4.4.2  應用軟體
    本章知識點
    思考題與習題
  第5章  電腦控制系統中的過程通道
    5.1  感測器與執行器
      5.1.1  感測器和變送器
      5.1.2  IEEE 1451智能變換器標準
      5.1.3  執行器及其分類
      5.1.4  伺服電機和步進電機
      5.1.5  變頻器與電動執行器
    5.2  輸入通道
      5.2.1  控制系統中的信號種類及特點
      5.2.2  數字量信號處理方式
      5.2.3  模擬量信號處理方式
      5.2.4  數據採集的原理和實現
    5.3  輸出通道
      5.3.1  輸出通道的基本結構
      5.3.2  輸出通道中的開關信號驅動
      5.3.3  輸出通道中的模擬信號驅動
      5.3.4  電機控制

    本章知識點
    思考題與習題
  第6章  控制系統的可靠性與抗干擾技術
    6.1  可靠性與抗干擾技術的基本概念
      6.1.1  可靠性的概念
      6.1.2  電磁兼容性
      6.1.3  雜訊的分類和耦合方式
      6.1.4  控制系統可靠性設計的基本途徑
    6.2  硬體的可靠性與抗干擾技術
      6.2.1  元器件與系統結構
      6.2.2  濾波與去耦電路
      6.2.3  隔離與屏蔽技術
      6.2.4  電源干擾的抑制與接地技術
      6.2.5  電源管理和熱插拔技術
      6.2.6  Watchdog技術
      6.2.7  印製電路板的抗干擾措施
    6.3  軟體的可靠性與抗干擾技術
      6.3.1  存儲空間分配和程序結構的設計
      6.3.2  數字濾波技術
      6.3.3  數據的檢錯和糾錯
      6.3.4  開機自檢與故障診斷
    本章知識點
    思考題與習題
  第7章  控制系統的組態軟體
    7.1  工控組態軟體概述
      7.1.1  組態軟體及其特點
      7.1.2  組態軟體的功能
      7.1.3  組態軟體的發展
    7.2  MCGS組態軟體
      7.2.1  MCGS組態軟體的特點和組成
      7.2.2  MCGS工程構成
      7.2.3  MCGS組態過程
    7.3  組態王組態軟體
      7.3.1  組態王軟體的特點和組成
      7.3.2  組態王軟體的構成
      7.3.3  組態王組態過程
    7.4  力控監控組態軟體
      7.4.1  力控軟體的特點和組成
      7.4.2  力控軟體的構成
      7.4.3  力控組態過程
    本章知識點
    思考題與習題
  第8章  集散控制系統
    8.1  DCS的產生與發展
      8.1.1  DCS的產生
      8.1.2  DCS的發展
      8.1.3  EPA現場匯流排
    8.2  DCS的體系結構
      8.2.1  DCS的分層結構
      8.2.2  DCS的硬體結構

      8.2.3  DCS的網路結構
      8.2.4  DCS的軟體結構
    8.3  WebField JX-300XP控制系統
      8.3.1  概述
      8.3.2  JX-300XP系統的組成
      8.3.3  JX-300XP系統的硬體
      8.3.4  JX-300XP系統的軟體
    本章知識點
    思考題與習題
應用篇  學以致用  用學相長
  第9章  電腦控制系統的解決方案
    9.1  基於嵌入式系統的解決方案
      9.1.1  組成和特點
      9.1.2  案例1：由嵌入式系統控制的全自動鐵衣機
    9.2  基於智能控制儀錶的解決方案
      9.2.1  組成和特點
      9.2.2  案例2：基於智能控制儀錶的電陽爐漏度控制系統
    9.3  基於可編程邏輯控制器的解決方案
      9.3.1  組成和特點
      9.3.2  案例3：PLC控制的工業洗衣機
    9.4  基於分散式數據採集與控制模塊的解決方案
      9.4.1  組成和特點
      9.4.2  案例4：潮流水槽電腦檢測與控制系統
    9.5  基於可編程自動化控制器的解決方案
      9.5.1  組成和特點
      9.5.2  案例5：PAC在橋樑健康檢測系統中的應用
    本章知識點
    思考題與習題
  第10章  電腦控制技術在簡單過程式控制制中的應用
    10.1  實例1：水箱液位控制
      10.1.1  被控對象和控制方案
      10.1.2  硬體組成
      10.1.3  組態過程
      10.1.4  PID整定實驗過程
    10.2  實例2：鍋爐溫度控制
      10.2.1  被控對象和控制方案
      10.2.2  硬體組成
      10.2.3  組態過程
      10.2.4  PID演算法設計
      10.2.5  PID整定實驗過程
    10.3  實例3：流量比值控制
      10.3.1  被控對象和控制方案
      10.3.2  硬體組成
      10.3.3  組態過程
      10.3.4  案例調試
    本章知識點
    思考題與習題
  第11章  電腦控制技術在流程工業自動化中的應用
    11.1  DCS在循環流化床鍋爐中的應用
      11.1.1  工藝介紹

      11.1.2  系統設計
      11.1.3  系統組態
      11.1.4  控制流程
      11.1.5  系統運行
    11.2  DCS在大中型氮肥裝置中的應用
      11.2.1  工藝介紹
      11.2.2  系統設計
      11.2.3  系統組態
      11.2.4  控制流程
      11.2.5  系統運行
    本章知識點
    思考題與習題
附錄A  有關工業自動化產品及企業網址
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