內容大鋼
本書系統地闡述了電腦控制系統的分析方法、設計方法及工程實際的應用。本書共10章，內容包括緒論、信號處理與Z變換理論、電腦控制系統特性分析、數字控制器的模擬設計方法、數字控制器的直接設計方法、複雜電腦控制演算法、電腦控制系統的硬體設計、電腦控制系統的應用軟體設計、電腦控制系統的抗干擾技術、工程實例分析。本書注重理論與實際相結合、軟體與硬體相結合，同時注重培養學生解決常見工程問題的能力。為了便於教學和自學，本書配有不同類型的習題。
本書適合作為普通高等院校機械類、自動化類、電腦類及電子信息類專業「機電系統電腦控制」「電腦控制技術」等課程教材，也可作為高職高專等相關專業課程教材，還可供相關工程技術人員參考。
目錄
前言
第1章 緒論
1.1 電腦控制系統概述
1.1.1 電腦控制系統的基本概念和組成
1.1.2 常用電腦控制系統主機功能與特點
1.2 電腦控制系統分類
1.2.1 操作指導控制系統
1.2.2 直接數字控制系統
1.2.3 監督電腦控制系統
1.2.4 分散式控制系統
1.2.5 現場匯流排控制系統
1.2.6 工業乙太網控制系統
1.2.7 嵌入式控制系統
1.3 電腦控制系統的發展概況及電腦控制技術的發展趨勢
1.3.1 電腦控制系統的發展概況
1.3.2 電腦控制技術的發展趨勢
1.4 關於思政融于課程的探討
習題
第2章 信號處理與Z變換理論
2.1 電腦控制系統信號形式
2.2 信號採樣與保持
2.2.1 採樣過程
2.2.2 採樣定理
2.2.3 保持器
2.3 Z變換與Z反變換
2.3.1 Z變換
2.3.2 Z變換基本定理
2.3.3 Z反變換
2.4 Z變換理論的應用
2.4.1 差分方程
2.4.2 脈衝傳遞函數
習題
第3章 電腦控制系統特性分析
3.1 離散系統
3.1.1 採樣控制系統
3.1.2 數字控制系統
3.1.3 電腦控制系統與採樣控制系統的關係
3.1.4 離散控制系統的特點
3.1.5 離散系統的分類
3.2 採樣控制系統穩定性分析
3.2.1 Z變換與拉普拉斯變換對比
3.2.2 s平面和z平面映射關係
3.2.3 離散系統穩定域
3.2.4 勞斯穩定判據在離散系統中的應用
3.3 電腦控制系統的動態響應分析
3.3.1 z平面上極點分佈與單位脈衝響應的關係
3.3.2 用脈衝傳遞函數分析離散系統的動態特性
3.4 採樣控制系統的穩態誤差分析
3.4.1 Z變換終值定理法求穩態誤差
3.4.2 典型輸入信號作用下的穩態誤差
習題
第4章 數字控制器的模擬設計方法
4.1 PID控制規律的離散化方法
4.1.1 模擬PID控制器規律的離散化
4.1.2 PID控制規律的脈衝傳遞函數形式
4.1.3 數字PID控制器的工程實現
4.2 數字PID控制器的設計
4.2.1 PID調節器參數對控制系統性能的影響
4.2.2 按二階工程設計法設計數字PID控制器
4.3 PID控制演算法的改進
4.3.1 防止積分飽和的方法
4.3.2 微分項的改進
4.4 數字PID控制器的參數整定
4.4.1 採樣周期的選擇
4.4.2 試湊法整定參數
4.4.3 擴充臨界比例度法整定參數
4.4.4 擴充響應曲線法整定參數
4.5 數字控制器的等價離散化設計
4.5.1 雙線性變換法
4.5.2 零、極點匹配法
4.6 對數頻率特性設計法
習題
第5章 數字控制器的直接設計方法
5.1 最少拍電腦控制系統設計
5.1.1 最少拍控制系統數字控制器分析
5.1.2 最少拍控制器系統數字控制器設計
5.2 最少拍無波紋電腦控制系統設計
5.2.1 單位階躍輸入最少拍無波紋系統設計
5.2.2 單位速度輸入最少拍無波紋系統設計
5.2.3 最少拍無波紋系統設計實例
5.3 大林演算法
5.3.1 大林演算法的基本形式
5.3.2 振鈴現象及其消除方法
5.3.3 大林演算法的設計步驟
5.4 數字控制器的實現方法
5.4.1 直接程序設計法
5.4.2 串列程序設計法
5.4.3 並行程序設計法
5.4.4 數字控制器的設計
習題
第6章 複雜電腦控制演算法
6.1 自抗擾控制技術
6.1.1 自抗擾控制理論概況
6.1.2 自抗擾控制的基本原理
6.1.3 自抗擾控制技術理論分析
6.1.4 自抗擾控制的演算法改進
6.1.5 自抗擾技術的工程應用
6.2 機器學習技術
6.2.1 機器學習理論概況
6.2.2 機器學習的分類
6.2.3 機器學習常見演算法
6.2.4 機器學習中的強化學習控制理論
6.2.5 機器學習的應用
6.3 模糊控制技術
6.3.1 模糊控制理論概況
6.3.2 模糊控制的理論基礎
6.3.3 模糊控制的系統結構
6.4 電腦控制演算法的工程實現
6.4.1 給定值處理
6.4.2 被控量處理
6.4.3 偏差處理
6.4.4 控制演算法的計算
6.4.5 控制量處理
6.4.6 自動/手動切換
習題
第7章 電腦控制系統的硬體設計
7.1 工業控制電腦的組成與特點
7.1.1 工業控制電腦的組成
7.1.2 工業控制電腦的特點
7.2 匯流排技術
7.2.1 內部匯流排
7.2.2 現場匯流排技術
7.2.3 外部匯流排
7.3 過程通道
7.3.1 過程通道概述
7.3.2 模擬量輸入通道
7.3.3 模擬量輸出通道
7.3.4 數字量輸入通道
7.3.5 數字量輸出通道
7.3.6 數據處理和數字濾波
習題
第8章 電腦控制系統的應用軟體設計
8.1 概述
8.1.1 電腦控制系統軟體組成
8.1.2 電腦控制系統軟體的開發工具
8.1.3 應用軟體設計方法
8.2 電腦控制系統的數據處理
8.2.1 線性化處理
8.2.2 標度變換
8.3 數字濾波
8.3.1 程序判斷濾波
8.3.2 中值濾波
8.3.3 算術平均值濾波
8.3.4 遞推平均值濾波
8.3.5 加權遞推平均值濾波
8.3.6 一階慣性濾波
8.3.7 複合濾波
8.4 工業組態軟體
8.4.1 MCGS組態軟體的功能和特點
8.4.2 MCGS組態軟體的系統構成
8.4.3 組建工程的過程
習題
第9章 電腦控制系統的抗干擾技術
9.1 干擾的形成
9.1.1 干擾的來源
9.1.2 干擾的作用途徑
9.1.3 干擾的作用形式
9.2 硬體抗干擾技術
9.2.1 過程通道的抗干擾技術
9.2.2 接地技術
9.2.3 電源系統的抗干擾技術
9.2.4 印製電路板抗干擾設計
9.3 軟體抗干擾技術
9.3.1 數字量輸入/輸出通道的軟體抗干擾技術
9.3.2 模擬量輸入通道的採樣數據的抗干擾技術
9.3.3 軟體的冗余技術
9.3.4 程序運行失常的軟體抗干擾技術
習題
第10章 工程實例分析
10.1 電鍋爐PID控制實例分析
10.1.1 電鍋爐控制原理
10.1.2 電鍋爐工作的溫度特性
10.1.3 電鍋爐溫度控制系統中控制演算法的分析與研究
10.1.4 PID控制演算法及其模擬研究
10.1.5 雙閉環積分分離PID控制演算法及其模擬研究
10.1.6 變速積分PID控制演算法及其模擬研究
10.2 自抗擾控制器電鍋爐溫度控制系統
10.2.1 自抗擾控制器的設計<
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