《計算機控制系統（第3版）》是2019年6月機械工業出版社出版的圖書，作者是李正軍。
基本介紹
- 中文名：計算機控制系統（第3版）
- 作者：李正軍
- 出版社：機械工業出版社
- 出版時間：2019年6月
- 定價：59.8 元
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787111514121
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書是“十一五”國家級規劃教材。本書理論聯繫實際，突出工程套用，全面系統地介紹了計算機控制系統的各個重要組成部分，是在編者三十多年教學與科研實踐經驗的基礎上，吸收了國內外計算機控制系統設計中所用的最新技術編寫而成的。書中還介紹了編者在計算機控制領域的最新研究成果。 全書共分10章，主要內容包括：計算機控制系統的組成和發展趨勢、計算機控制系統設計基礎、HMI與印表機接口技術、過程輸入輸出通道、數字控制技術、計算機控制系統的控制規律、計算機控制系統的軟體設計、現場匯流排與工業乙太網控制網路技術、計算機控制系統的電磁兼容與抗干擾設計、基於現場匯流排與工業乙太網的新型DCS的設計及其計算機控制系統的設計方法。全書內容豐富，體系先進，結構合理，理論與實踐相結合，尤其注重工程套用技術。 本書可作為高等院校各類自動化、電子與電氣工程、計算機套用、信息工程、自動檢測等專業的本科教材，同時可以作為相關專業的研究生教材，也可供從事計算機控制系統設計的工程技術人員參考。
圖書目錄
出版說明
第3版前言
第2版前言
第1版前言
第1章緒論
11計算機控制系統的概念
111常規控制系統
112計算機控制系統
12計算機控制系統的組成
121計算機控制系統的硬體
122計算機控制系統的軟體
13計算機控制系統的分類
131數據採集系統（DAS）
132直接數字控制（DDC）系統
133監督控制（SCC）系統
134集散控制系統（DCS）
135監控與數據採集（SCADA）系統
136現場匯流排控制系統（FCS）
137工業過程計算機集成製造系統（流程CIMS）
138網路控制系統（NCS）
139複雜流程工業控制系統
1310嵌入式控制系統（ECS）
14計算機控制系統採用的技術和發展趨勢
141採用可程式序控制器（PLC）
142採用新型的控制系統
143實現最優控制
144自適應控制
145人工智慧
146模糊控制
147預測控制
148第四次工業革命——工業4ム
習題
第2章計算機控制系統設計基礎
21微處理器與微控制器
211Von仠漀爀攀愀洀愀渀堀儲空間配置結構
212Harward存儲空間配置結構
213Preston存儲空間配置結構
22解碼電路的設計
221簡單解碼積體電路
222可程式邏輯器件
223通用陣列邏輯器件
224邊界掃描技術
225GAL器件解碼套用實例
23I/O接口電路的擴展技術
231用鎖存器擴展簡單的輸出口
232用三態緩衝器擴展簡單的輸入口
233用移位暫存器擴展I/O接口
24內部匯流排
241PCI匯流排
242PC104匯流排
25外部匯流排
251IEEE488匯流排
252USB接口
253串列通信基礎
254RS232C串列通信接口
255RS485串列通信接口
26MODBUS通信協定
261MODBUS通信協定概述
262兩種傳輸方式
263MODBUS訊息幀
264錯誤檢測方法
265MODBUS的編程方法
習題
第3章HMI與印表機接口技術
31獨立式鍵盤接口設計
311鍵盤的特點及確認
312獨立式按鍵擴展實例
32矩陣式鍵盤接口設計
321矩陣式鍵盤的工作原理
322按鍵的識別方法
323鍵盤的編碼
33旋轉編碼器接口設計
331旋轉編碼器的工作原理
332旋轉編碼器的接口電路設計
333旋轉編碼器的時序分析
334旋轉編碼器的軟體設計
34顯示技術的發展及其特點
341顯示技術的發展
342顯示器件的主要參數
35LED顯示器接口設計
351LED顯示器的結構
352LED顯示器的掃描方式
36段型LCD顯示器接口設計
361LCD的發展過程
362LCD的特點
363LCD的基本結構及工作原理
364LCD的驅動方式
37觸控螢幕技術及其在工程中的套用
371觸控螢幕的發展歷程
372觸控螢幕的工作原理
373工業常用觸控螢幕產品介紹
374觸控螢幕在工程中的套用
38印表機接口電路設計
381標準Centronics接口
382套用實例
習題
第4章過程輸入輸出通道
41感測器
411感測器的定義和分類及構成
412感測器的基本性能
413感測器的套用領域
414基準電壓源和恆流源
415溫度感測器
416濕度感測器
417流量感測器
418熱釋電紅外感測器
419光電感測器
4110氣敏感測器
4111霍爾感測器
4112應變式電阻感測器
4113壓力感測器
4114CCD圖像感測器
4115位移感測器
4116加速度感測器
4117PM25感測器
42變送器
421變送器的構成原理
422差壓變送器
423溫度變送器
43執行器
431執行機構
432調節機構
433執行器的選用
434閥門定位器
44模擬信號放大技術
441運算放大器及其套用
442測量放大器
443程控增益放大器
45採樣和模擬開關
451信號和採樣定理
452採樣/保持器
453模擬開關
45432通道模擬量輸入電路設計實例
46模擬量輸入通道
461模擬量輸入通道的組成
462AD轉換器的工作原理
463AD轉換器的技術指標
478位AD轉換器及其接口技術
471ADC0808/0809介紹
4728位AD轉換器與CPU的接口
4738位AD轉換器的程式設計
4812位低功耗AD轉換器AD7091R
481AD7091R引腳介紹
482AD7091R的套用特性
483AD7091R的數字接口
484AD7091R與STM32F103的接口
4922位Σ鎧謃AD轉換器ADS1213
491引腳介紹
492片內暫存器
493ADS1213的套用特性
494ADS1213的數字接口
495ADS1213與STM32F103的接口
410模擬量輸出通道
4101模擬量輸出通道的組成
4102DA轉換器的技術指標
4118位DA轉換器及其接口技術
4111DAC0832介紹
41128位DA轉換器與CPU的接口
41212/16位4~20mA串列輸入DA轉換器AD5410/AD5420
4121引腳介紹
4122片內暫存器
4123AD5410/AD5420套用特性
4124AD5410/AD5420的數字接口
4125AD5410/AD5420與STM32F103的接口
413數字量輸入輸出通道
4131光耦合器
4132數字量輸入通道
4133數字量輸出通道
4134脈衝量輸入輸出通道
414電流/電壓轉換電路
4141電壓/電流轉換
4142電流/電壓轉換
習題
第5章數字控制技術
51數字控制基礎
511數字控制的基本原理
512數字控制方式
513開環數字控制
52逐點比較法插補原理
521逐點比較法直線插補
522逐點比較法圓弧插補
53步進電動機控制
531步進電動機的工作原理
532步進電動機控制系統原理圖
533步進電動機的驅動電路
534步進電動機的工作方式
535步進電動機控制程式設計
習題
第6章計算機控制系統的控制規律
61被控對象的傳遞函式與性能指標
611計算機控制系統被控對象的傳遞函式
612計算機控制系統的性能指標
613對象特性對控制性能的影響
62PID控制
621PID概述
622PID調節的作用
63數字PID算法
631PID算法
632PID算式的改進
64PID參數整定
641PID參數對控制性能的影響
642採樣周期T的選取
643擴充臨界比例度法
65串級控制
651串級控制算法
652副迴路微分先行串級控制算法
66前饋反饋控制
661前饋控制的結構
662前饋反饋控制的結構
663數字前饋反饋控制算法
67數字控制器的直接設計方法
671基本概念
672最少拍無差系統的設計
673最少拍無紋波系統
68大林算法
681大林算法的基本形式
682振鈴現象
683大林算法的設計步驟
69史密斯預估控制
691史密斯預估控制原理
692史密斯預估控制舉例
610模糊控制
6101模糊控制的數學基礎
6102模糊控制系統組成
6103模糊控制器設計
6104雙輸入單輸出模糊控制器設計
611模型預測控制
6111動態矩陣控制（DMC）
6112模型算法控制（MAC）
習題
第7章計算機控制系統的軟體設計
71計算機控制系統軟體概述
711計算機控制系統套用軟體的分層結構
712計算機控制系統軟體的設計策略
713計算機控制系統軟體的功能和性能指標
72實時多任務系統
721實時系統和實時作業系統
722實時多任務系統的切換與調度
73現場控制層的軟體系統平台
731軟體系統平台的選擇
732μC/OS懠蔡核調度基本原理
74新型DCS組態軟體的設計
741新型DCS的總體結構
742新型DCS組態軟體的總體結構設計
743新型DCS組態軟體開發環境
744新型DCS組態軟體的關鍵技術
75組態軟體資料庫系統設計
751組態軟體中的數據管理
752資料庫系統結構
753組態資料庫的設計與實現
76組態軟體驅動程式設計
761驅動程式採用的技術
762驅動程式的分析與設計
77組態軟體可視化環境設計
771組態框架和運行框架
772組態信息的檔案管理
773組態框架設計和實現
774運行框架設計和實現
78OPC技術
781OPC技術概述
782OPC關鍵技術
783OPC DA規範
784工業控制領域中的OPC套用實例
79Web技術
791Web技術概述
792Web服務端技術
793Web客戶端技術
794SCADA系統中的Web套用方案設計
710雙機熱備技術
7101雙機熱備技術概述
7102雙機熱備系統的工作模式
7103雙機熱備系統的數據存儲方式
7104DCS中的雙機熱備方案設計
711常用數字濾波算法與程式設計
7111程式判斷濾波
7112中值濾波
7113算術平均濾波
7114加權平均濾波
7115低通濾波
7116滑動平均濾波
7117各種濾波方法的比較
712數字濾波器的算法與程式設計
7121數字濾波器的分類與特點
7122IIR數字濾波器的設計原理
7123基於C語言的IIR數字濾波器程式設計
7124IIR數字濾波器的濾波效果分析
713標度變換程式
7131線性標度變換程式
7132非線性標度變換程式
習題
第8章現場匯流排與工業乙太網控制網路技術
81現場匯流排技術概述
811現場匯流排的產生
812現場匯流排的本質
813現場匯流排的特點和優點
814現場匯流排的現狀
815現場匯流排網路的實現
816現場匯流排技術的發展趨勢
82工業乙太網的產生與發展
821乙太網引入工業控制領域的技術優勢
822工業乙太網與實時乙太網
823IEC617862標準
824工業乙太網技術的發展現狀
825工業乙太網技術的發展趨勢與前景
83現場匯流排與企業網路
831企業網路
832企業網路技術
833企業網路的體系結構
834信息網路與控制網路
84流行現場匯流排簡介
841基金會現場匯流排（FF）
842PROFIBUS
843CAN
844DeviceNet
845LonWorks
846ControlNet
847CCLink
848CompoNet
85工業乙太網簡介
851工業乙太網的主要標準
852IDA
853Ethernet/IP
854EtherCAT
855Ethernet Powerlink
856PROFINET
857HSE
858EPA
86netX網路控制器
861netX系列網路控制器
862netX系列網路控制器的軟體結構
863netX可用的協定堆疊
864基於netX網路控制器的產品分類
習題
第9章計算機控制系統的電磁兼容與抗干擾設計
91電磁兼容性概述
911電磁兼容技術的發展
912電磁干擾
92電磁兼容性設計
921電磁兼容的含義
922電磁兼容控制技術
93干擾的耦合方式
931直接耦合方式
932公共阻抗耦合方式
933電容耦合方式
934電磁感應耦合方式
935輻射耦合方式
936漏電耦合方式
94計算機控制系統可靠性設計
941可靠性設計任務
942可靠性設計技術
95抗干擾的硬體措施
951抗串模干擾的措施
952抗共模干擾的措施
953採用雙絞線
954反射波干擾及抑制
955正確連線模擬地和數字地
956電源的抗干擾措施
957壓敏電阻及其套用
958瞬變電壓抑制器及其套用
96抗干擾的軟體措施
961數位訊號輸入輸出中的軟體抗干擾措施
962CPU的抗干擾技術
97計算機控制系統的容錯設計
971硬體故障的自診斷技術
972軟體的容錯設計
習題
第10章計算機控制系統設計
101基於現場匯流排與工業乙太網的新型DCS的設計
1011新型DCS概述
1012現場控制站的組成
1013新型DCS通信網路
1014新型DCS控制卡的硬體設計
1015新型DCS控制卡的軟體設計
1016控制算法的設計
10178通道模擬量輸入板卡（8AI）的設計
10188通道熱電偶輸入板卡（8TC）的設計
10198通道熱電阻輸入板卡（8RTD）的設計
101104通道模擬量輸出板卡（4AO）的設計
1011116通道數字量輸入板卡（16DI）的設計
1011216通道數字量輸出板卡（16DO）的設計
101138通道脈衝量輸入板卡（8PI）的設計
102工業鍋爐計算機控制系統的設計
1021工業鍋爐的工作過程
1022工業鍋爐計算機控制的意義
1023工業鍋爐計算機控制系統的基本功能
1024直接數字控制（DDC）系統的設計
1025系統總體設計
參考文獻
