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電腦控制系統(第2版普通高等教育電氣工程自動化系列教材)

  • 作者：編者:劉士榮//陳雪亭//黃國輝//孔亞廣|責編:于蘇華
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111396505
  • 出版日期：2024/01/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：302
人民幣：RMB 55 元      售價：元
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內容大鋼
    本書內容覆蓋了工業控制電腦、輸入/輸出介面與過程通道技術、電腦控制系統的理論基礎、電腦控制演算法、電腦控制軟體技術與工控組態軟體、分散式電腦控制系統、電腦控制系統設計與實現等。本書還將MATLAB/Simulink用於電腦控制系統的分析和控制器的設計，以引導讀者能按理論分析、模擬研究、工程設計與實現等步驟，循序漸進地進行電腦控制系統的分析、設計和實現。
    本書是作者在總結近年的教學和科研成果的基礎上，結合電腦控制技術的發展和課程教學內容的改革要求，在第1版的基礎上編寫而成。
    本書可供自動化類、電氣工程類、電子信息類、機械工程類等專業學生作為教材使用，也可供工程技術人員閱讀參考。
作者介紹
編者:劉士榮//陳雪亭//黃國輝//孔亞廣|責編:于蘇華
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  電腦控制系統概述
    1.1.1  一般概念
    1.1.2  系統的組成
    1.1.3  系統的典型結構
  1.2  電腦控制系統實例簡介
    1.2.1  電腦過程式控制制系統
    1.2.2  電腦運動控制系統
  1.3  電腦控制系統性能
    1.3.1  系統性能指標
    1.3.2  控制對象對控制性能的影響
  1.4  電腦控制系統的發展概況與趨勢
    1.4.1  發展概況
    1.4.2  發展趨勢
  思考題與習題
第2章  輸入/輸出介面與過程通道技術
  2.1  輸入/輸出過程通道概述
  2.2  模擬量輸入通道
    2.2.1  信號調理
    2.2.2  多路轉換開關
    2.2.3  可編程增益放大器
    2.2.4  採樣保持器
    2.2.5  A/D轉換器
    2.2.6  模擬量輸入通道設計舉例
  2.3  模擬量輸出介面與通道
    2.3.1  模擬量輸出通道
    2.3.2  D/A轉換器及其介面
    2.3.3  電壓/電流轉換器
  2.4  數字量（開關量）輸入/輸出通道
    2.4.1  數字量（開關量）輸入/輸出通道概述
    2.4.2  數字量（開關量）輸入通道
    2.4.3  數字量（開關量）輸出通道
  2.5  過程通道的抗干擾與可靠性設計
    2.5.1  干擾源與干擾的耦合
    2.5.2  過程通道抗干擾措施
  2.6  測量數據的預處理
    2.6.1  數字濾波
    2.6.2  其他數據預處理
  思考題與習題
第3章  工業控制電腦
  3.1  工業控制電腦的特點與組成結構
    3.1.1  工業控制電腦的特點
    3.1.2  工業控制電腦的組成結構和分類
  3.2  工業控制電腦的匯流排結構
    3.2.1  匯流排結構概述及分類
    3.2.2  常用匯流排
  3.3  匯流排型工業控制電腦
    3.3.1  IPC工業控制機
    3.3.2  DCS現場控制站

  思考題與習題
第4章  電腦控制系統的理論基礎
  4.1  信號的採樣與保持
    4.1.1  採樣過程
    4.1.2  採樣過程的數學描述及特性分析
    4.1.3  信號保持
    4.1.4  採樣定理
  4.2  Z變換理論
    4.2.1  Z變換定義
    4.2.2  Z變換性質
    4.2.3  Z變換方法
    4.2.4  Z反變換
  4.3  電腦控制系統的數學描述
    4.3.1  差分方程及其求解
    4.3.2  脈衝傳遞函數
  4.4  電腦控制系統的分析
    4.4.1  電腦控制系統的穩定性分析
    4.4.2  電腦控制系統的穩態誤差分析
    4.4.3  電腦控制系統的性能指標
  4.5  連續系統的離散化
    4.5.1  連續系統的離散化方法及特點
    4.5.2  MATLAB在連續域—離散域變換中的應用
    4.5.3  採樣周期及保持器對離散系統的影響
  思考題與習題
第5章  數字PID控制演算法
  5.1  准連續PID控制演算法
    5.1.1  模擬PID調節器
    5.1.2  基本數字PID控制
  5.2  數字PID控制的改進
    5.2.1  積分項的改進
    5.2.2  微分項的改進
    5.2.3  其他改進演算法
  5.3  數字PID參數的整定
    5.3.1  PID控制器參數對控制性能的影響
    5.3.2  控制周期的選取
    5.3.3  PID控制參數的工程整定法
    5.3.4  PID控制參數的自整定法
  5.4  數字PID控制器的工程實現
    5.4.1  給定值處理
    5.4.2  被控量處理
    5.4.3  偏差處理
    5.4.4  PID計算
    5.4.5  控制量處理
    5.4.6  自動/手動切換
    5.4.7  無擾動切換
    5.4.8  PID控制塊參數表
  5.5  MATLAB在數字PID控制器設計中的應用
    5.5.1  PID控制演算法的M文件編寫
    5.5.2  利用Simulink設計數字PID控制器
  思考題與習題

第6章  複雜控制演算法
  6.1  數字控制器設計原理
  6.2  最小拍控制系統的設計
    6.2.1  最小拍控制原理
    6.2.2  最小拍控制器設計的穩定性問題
    6.2.3  無紋波最小拍控制系統設計
    6.2.4  有限拍控制
    6.2.5  慣性因子法
  6.3  純滯后控制
    6.3.1  施密斯預估控制
    6.3.2  大林演算法
  6.4  常用多迴路控制
    6.4.1  串級控制
    6.4.2  前饋—反饋控制
  6.5  模型預測控制
    6.5.1  模型預測控制的基本原理
    6.5.2  模型演算法控制
    6.5.3  動態矩陣控制
    6.5.4  預測控制軟體包
  6.6  模糊控制
    6.6.1  模糊控制概述
    6.6.2  模糊控制的數學基礎
    6.6.3  模糊控制系統的結構與原理
    6.6.4  模糊控制器的設計步驟與方法
    6.6.5  模糊控制器的改進
    6.6.6  MATLAB在模糊控制器設計中的應用
  思考題與習題
第7章  電腦控制系統的軟體設計
  7.1  電腦控制系統軟體概述
    7.1.1  系統軟體的組成
    7.1.2  系統軟體的功能
  7.2  實時資料庫技術
    7.2.1  資料庫技術概述
    7.2.2  電腦控制系統中的實時資料庫
    7.2.3  實時資料庫的設計
    7.2.4  實時資料庫的實例
  7.3  電腦控制系統的軟體設計
    7.3.1  應用軟體設計的需求
    7.3.2  操作系統的選擇
    7.3.3  應用程序開發平台
    7.3.4  實時資料庫的選擇
    7.3.5  應用軟體的構建
    7.3.6  應用軟體編程的基本方法
    7.3.7  實時控製程序的結構設計
  7.4  工控組態軟體
    7.4.1  工控組態軟體概述
    7.4.2  工控組態軟體的組成與特點
    7.4.3  工控組態軟體開發及調試
    7.4.4  用工控組態軟體構建應用控制軟體的基本步驟
  思考題與習題

第8章  分散式電腦控制系統
  8.1  分散式電腦控制系統概述
    8.1.1  系統的基本組成
    8.1.2  系統的特點
    8.1.3  系統的發展
  8.2  分散式控制系統（DCS）的體系結構
    8.2.1  DCS的層次結構
    8.2.2  DCS的硬體結構
    8.2.3  DCS的軟體結構
    8.2.4  DCS的網路結構
    8.2.5  DCS實例
  8.3  分散式控制系統基本類型
    8.3.1  集散型控制系統
    8.3.2  集散型控制系統存在的問題及發展趨勢
    8.3.3  基於IPC構成的分散式控制系統
    8.3.4  基於PLC構成的分散式控制系統
  8.4  現場匯流排控制系統
    8.4.1  現場匯流排概述
    8.4.2  基金會現場匯流排
    8.4.3  過程現場匯流排
    8.4.4  LonWorks匯流排
    8.4.5  HART通信協議
    8.4.6  CAN匯流排
    8.4.7  現場匯流排控制系統設計
  8.5  基於工業乙太網和現場匯流排的分散式控制系統
    8.5.1  工業乙太網技術
    8.5.2  基於工業乙太網和現場匯流排構成的分散式控制系統
  思考題與習題
第9章  電腦控制系統設計與實現
  9.1  系統設計的原則與步驟
    9.1.1  系統設計的原則
    9.1.2  系統設計的步驟
  9.2  電腦控制系統的可靠性技術
    9.2.1  控制系統的抗干擾設計
    9.2.2  控制系統的軟體可靠性設計
    9.2.3  控制系統的冗余設計
    9.2.4  自動/手動切換
  9.3  基於工業PC的電腦測控系統設計實例
    9.3.1  系統方案設計
    9.3.2  系統硬體設計
    9.3.3  系統軟體設計
  9.4  基於網路結構的電腦測控系統設計實例1
    9.4.1  系統方案設計
    9.4.2  系統網路結構設計
    9.4.3  系統硬體設備選型與設計
    9.4.4  系統軟體設計及系統組態
  9.5  基於網路結構的電腦測控系統設計實例2
    9.5.1  控制功能要求
    9.5.2  FSSS控制功能
    9.5.3  CCS控制功能

    9.5.4  MCS功能
    9.5.5  第三方設備/系統通信站的冗余設計
    9.5.6  系統配置
  9.6  帶材糾偏電腦控制系統設計實例
    9.6.1  控制功能要求與方案設計
    9.6.2  硬體設計方案
    9.6.3  軟體設計方案
    9.6.4  系統數學模型與控制演算法
  思考題與習題
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