《計算機控制技術（第3版）》是以微控制器在智慧型化測量和自動控制中的套用為主線的書，作者是俞光昀。
基本介紹
- 書名：計算機控制技術（第3版）
- 作者：俞光昀
- 譯者：俞光昀
- 出版時間：2014-01
- 千字數：365
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書以微控制器在智慧型化測量和自動控制中的套用為主線，概要地介紹了連續控制系統和微機測控系統的工作原理和基本結構，從套用的角度介紹了測控系統中主要使用的感測器和執行器，循序漸進地介紹了微機測控系統的輸入/輸出技術、數據處理和抗干擾技術、常用的控制算法和控制參數確定技術，以及可程式序控制器的工作原理和套用技術，還介紹了微機測控系統的最新發展。本書列舉了不同領域中使用的微機測控系統實例，供不同行業的讀者學習。
目錄
第1章 計算機控制系統概述 1
1.1 自動控制系統的工作原理 1
1.1.1 自動控制的任務 1
1.1.2 反饋控制系統工作原理 1
1.1.3 反饋控制系統的組成 2
1.1.4 自動控制系統的類型 3
1.2 被控對象的特性 4
1.2.1 被控對象特性的類型 4
1.2.2 被控對象特性的一般分析 6
1.3 對控制系統的基本要求 10
1.3.1 控制系統典型外作用函式 10
1.3.2 閉環控制系統的過渡過程 12
1.3.3 閉環控制系統的控制指標 12
1.3.4 計算機控制系統的綜合控制
指標 13
1.4 計算機控制系統組成和分類 14
1.4.1 計算機控制系統一般概念 14
1.4.2 計算機控制系統的硬體組成 14
1.4.3 計算機控制系統軟體組成 16
1.4.4 計算機控制系統的分類 16
本章小結 21
練習1 22
第2章 感測器 23
2.1 感測器概述 23
2.1.1 感測器的作用及組成 23
2.1.2 感測器分類 23
2.1.3 對感測器的主要技術要求 24
2.1.4 不同領域使用的感測器 24
2.1.5 用於機器人的感測器 25
2.1.6 家用設施所需感測器 26
2.1.7 醫療衛生保健領域使用的主要
感測器 26
2.2 機械量感測器 27
2.2.1 壓電感測器 27
2.2.2 電感式接近感測器 29
2.2.3 光柵位移感測器 31
2.3 熱工量感測器 34
2.3.1 集成溫度感測器 34
2.3.2 高分子材料濕度感測器 37
2.3.3 渦流流量感測器 40
2.4 光感測器 42
2.4.1 光電式感測器 42
2.4.2 紅外光感測器 51
2.4.3 紫外線感測器 53
2.5 其他感測器 55
2.5.1 氣敏感測器 55
2.5.2 超音波感測器 57
2.5.3 霍爾感測器 58
本章小結 60
練習2 61
第3章 執行器 62
3.1 執行器概述 62
3.1.1 執行器應具備的主要技術
特徵 62
3.1.2 執行器的分類及特點 62
3.2 氣動執行器 63
3.2.1 氣動執行器的基本結構和
工作原理 63
3.2.2 氣動執行器與計算機的連線 64
3.3 電動執行器 64
3.3.1 伺服電動機 64
3.3.2 步進電動機 66
3.3.3 調節閥 68
3.3.4 電磁閥 69
3.3.5 固態繼電器 69
3.4 液壓執行器 72
3.5 防火、防爆和手動/自動、無擾動
切換 73
3.5.1 防爆柵 73
3.5.2 手動/自動、無擾動切換 74
本章小結 75
練習3 75
第4章 計算機過程輸入/輸出技術 77
4.1 模擬量輸入通道 77
4.1.1 輸入信號的處理 77
4.1.2 模擬多路開關 81
4.1.3 程控增益放大器 82
4.1.4 採樣和採樣定理 87
4.1.5 A/D轉換器及其和微處理器的
連線 91
4.2 模擬量輸出通道 96
4.2.1 模擬量輸出通道的結構形式 96
4.2.2 單片D/A轉換器和CPU的
連線 97
4.2.3 D/A轉換器的輸出方式 100
4.2.4 D/A轉換模板的通用性 103
4.3 開關量輸入/輸出通道 104
4.3.1 數字量輸入接口 104
4.3.2 數字量輸出通道 105
本章小結 105
練習4 106
第5章 數據處理技術 107
5.1 數字濾波 107
5.1.1 慣性濾波法 107
5.1.2 算術平均值濾波法 109
5.1.3 加權平均濾波法 109
5.1.4 中值濾波法 110
5.1.5 防脈衝干擾平均值法（複合
濾波法） 112
5.1.6 滑動平均濾波法 112
5.1.7 程式判斷濾波法 112
5.2 標度變換與線性化處理 113
5.2.1 標度變換 113
5.2.2 線性化處理 114
5.3 查表技術 117
5.3.1 順序查表法 118
5.3.2 折半查表法 118
5.3.3 計算查表法 119
5.4 報警處理 119
5.4.1 越限報警處理 119
5.4.2 聲光和語音報警 119
本章小結 124
練習5 125
第6章 微機測控系統抗干擾技術 126
6.1 干擾的來源和傳播途徑 126
6.1.1 干擾的種類 126
6.1.2 干擾傳播途徑 127
6.2 干擾抑制的基本原則 127
6.3 干擾抑制技術 128
6.3.1 電源系統的抗干擾措施 128
6.3.2 接地系統的抗干擾措施 130
6.3.3 I/O接口的抗干擾措施 133
6.3.4 輸入/輸出傳輸線的抗干擾
措施 136
6.3.5 靜電和電磁干擾的抑制 139
6.3.6 軟體抗干擾措施 140
本章小結 142
練習6 142
第7章 數字PID控制 143
7.1 數字PID控制算法 143
7.1.1 連續控制系統的PID控制
規律 143
7.1.2 位置式PID算式 144
7.1.3 增量式PID算式 145
7.1.4 PID程式設計時應考慮的若干
問題 146
7.2 積分飽和及其抑制 147
7.2.1 積分飽和的原因及其影響 147
7.2.2 積分飽和的抑制 147
7.3 數字PID算法的改進 149
7.3.1 對微分項的改進 149
7.3.2 帶死區的PID算式 151
7.3.3 給定值突變時的改進算法 151
7.3.4 砰砰—PID複合控制 152
7.4 PID調節器參數確定與線上修改 152
7.4.1 擴充臨界比例度法 152
7.4.2 PID參數的線上修改 153
本章小結 154
練習7 154
第8章 可程式序控制器 156
8.1 PLC的工作原理與硬體組成 156
8.1.1 PLC的基本組成部件 156
8.1.2 可程式序控制器的特點 156
8.1.3 可程式序控制器的套用 157
8.1.4 PLC的工作原理 158
8.1.5 PLC的硬體 159
8.2 PLC的程式語言及軟體設計 160
8.2.1 梯形圖程式語言 160
8.2.2 順序功能圖編程 166
8.3 可程式序控制器控制注塑機 171
8.3.1 注塑機的工藝流程 171
8.3.2 確定I/O點及分配I/O地址 171
8.3.3 控制系統梯形圖 171
8.3.4 梯形圖指令表 173
本章小結 174
練習8 175
第9章 集散系統和CIMS系統簡介 176
9.1 集散系統 176
9.1.1 系統的主要特點 176
9.1.2 基本組成部件 177
9.1.3 DCS的結構特點 178
9.1.4 DCS的體系結構 179
9.1.5 典型DCS系統簡介 180
9.2 計算機集成製造系統（CIMS）
簡介 182
9.2.1 CIMS追求生產活動的整體
最佳化 182
9.2.2 CIMS的組成 183
9.2.3 CIMS的基礎技術 184
9.2.4 CIMS結構 185
本章小結 187
練習9 188
第10章 微機測控系統實例 189
10.1 微機測控系統設計的原則與步驟 189
10.1.1 系統設計的基本原則 189
10.1.2 系統設計步驟 190
10.2 基於PIC16單片機的空調控制
系統 192
10.2.1 控制器原理 192
10.2.2 硬體設計 192
10.2.3 軟體設計 195
10.3 物料傳送帶送料裝車PLC控制
系統 195
10.3.1 傳送帶的工藝流程和控制
要求 196
10.3.2 確定I/O點和分配I/O
地址 197
10.3.3 控制系統梯形圖 197
10.3.4 物料自動傳送裝車控制
系統的指令表 198
10.4 高檔PLC電廠輸煤程控系統 199
10.4.1 系統要求 200
10.4.2 PLC選擇 200
10.4.3 系統結構 200
10.4.4 上位機 200
10.4.5 系統組態圖 201
10.5 CO2送肥系統的設計 202
10.5.1 CO2對農作物生產的重要
意義 202
10.5.2 CO2送肥系統的關鍵設備 203
10.5.3 紅外CO2測試儀的設計 203
10.5.4 CO2發生器的選擇 206
10.5.5 單片機採樣控制系統的硬體
設計 206
10.5.6 單片機採樣控制系統的軟體
設計 207
10.6 數控工具機 210
10.6.1 車床數字控制器的主要
任務 211
10.6.2 逐點比較法的插補原理 211
10.6.3 數字控制中其他一些重要
概念 215
本章小結 217
練習10 217
參考文獻 218
