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前言 1

第一章 计算机控制系统概述 1

第一节 计算机控制系统的一般概念 1

一、在线系统 1

目录 1

二、实时控制系统 2

三、直接数字控制系统 2

四、计算机监督控制系统 4

五、计算机控制系统的组成 5

第二节 设计计算机控制系统的一般方法 6

一、建立系统的数学模型 6

二、进行系统的动态和静态计算 6

三、计算机和接口电路的选择 6

四、编制程序算法的确定 7

第三节 计算机开环和闭环控制系统 8

一、计算机开环控制系统 8

五、系统软件和硬件连机调试 8

二、计算机闭环控制系统 10

第四节 计算机控制系统的可靠性和可维护性 14

一、可靠性 14

二、可利用率 15

三、可维护性 16

第二章计算机控制系统的理论分析方法 17

第一节 信息变换原理 17

一、数字控制系统方框图 18

二、脉冲采样器和采样过程 20

三、采样定理和采样周期的选择 22

四、信号的恢复和保持器 28

第二节 线性离散系统的数学描述方法 37

一、线性常系数差分方程 38

二、Z变换 42

三、Z变换的基本定理 51

四、Z反变换 58

五、用Z变换解差分方程 65

第三节 脉冲传递函数 70

一、脉冲传递函数的定义 70

二、已知差分方程求脉冲传递函数 75

三、离散系统的方框图变换方法 75

四、脉冲传递函数的应用 80

第四节 扩展Z变换 83

一、扩展Z变换的定义 84

二、连续环节在非采样时刻的输出响应 87

第五节 线性离散控制系统的稳定性分析 87

一、稳定域 88

二、W平面的劳斯判据 96

三、采样周期T对闭环系统稳定性的影响 99

四、开环放大倍数K对闭环离散系统稳定性的影响 101

第三章计算机控制系统的设计与综合 104

第一节 模拟控制器的数字化 105

一、积分（I）控制器 106

二、比例积分（PI）控制器 108

三、比例微分（PD）控制器 110

四、比例积分微分（PID）控制器 111

第二节 数字控制器的直接设计 114

一、最少拍随动系统的数字控制器设计 114

二、最少拍无纹波随动系统的设计 128

第三节 被控对象具有纯滞后的计算机控制系统的 134

设计 134

一、大林算法数字控制器的基本形式 135

二、振铃现象及消除方法 137

三、模拟控制器的数字化条件 141

第四节 数字控制器D（z）在计算机上实现的 143

方法 143

一、直接程序设计法 144

二、迭代程序设计法 145

三、并行程序设计法 148

第四章计算机控制系统的输入通道与输出通道 151

第一节 输入通道 153

一、量化和编码 155

二、采样保持电路 157

三、A/D转换器的工作原理 160

四、单片集成电路A/D转换器及应用 169

第二节 模拟量输出通道 179

一、D/A转换器的原理 182

二、单片集成电路D/A转换器及应用 189

第三节 输入输出通道应用举例 204

一、D+7A I/O接口板 205

二、TP 801 AD-082模数接口板 208

第四节 光电耦合器件的应用 222

一、输入、输出通道的数字光电隔离电路 223

二、模拟量光电隔离电路 225

第五章数字化直流可逆调速系统的组成原理 228

第一节Z80单板机控制的逻辑无环流系统 230

一、逻辑无环流系统简述 230

二、DDC可控硅直流调速系统 235

第二节 控制系统常用软件程序设计举例 238

一、两个8位二进制无符号数乘法程序 239

二、两个16位二进制无符号数乘法程序 242

三、两个8位带符号二进制数乘法程序 243

四、两个16位带符号二进制数乘法程序 245

第三节 TP 801 B单板机应用简介 248

一、TP 801 B-Z 80单板机硬件介绍 249

二、Z80-CPU的中断功能 251

三、Z 80-PIO接口电路 260

四、Z80—CTC计数器／定时器电路 282

第六章数字锯齿波移相触发器的设计原理 297

第一节 数字触发器的组成和工作原理 298

一、模拟锯齿波移相触发器的组成 298

二、数字触发器的功能 299

第二节 可控硅同步信号的产生 301

一、六相同步脉冲的产生原理 302

二、同步脉冲软件程序设计 305

一、可控硅α角的计算 311

第三节 数字触发器的脉冲移相和输出程序设计 311

原理 311

二、脉冲触发角α的输出定时 314

三、触发脉冲的分配原则 315

四、程序框图与程序清单 320

五、提高α角分辨率的改进方案 326

第四节 工作桥的选择和无环流逻辑切换程序 327

设计 327

一、无环流逻辑切换程序设计原理 328

二、程序清单 332

三、电子开关和脉冲功率放大器 335

第七章系统双闭环参数计算与程序设计 338

第一节 系统双闭环动态参数计算 339

一、电流环的动态参数计算 342

二、速度环的动态参数计算 346

第二节 电流环的程序设计原理 349

一、数字PI控制器的计算及输出限幅处理 350

二、电流反馈Df？和LT输出Dk的符号处理 352

三、有准备切换推β环节的程序设计 353

四、控制器“锁零”程序设计 355

五、电流环程序清单 357

六、电流自适应控制程序设计 363

第三节速度环的程序设计原理 366

一、数字PI控制器的计算及输出限幅处理 367

二、数字滤波器的程序设计 367

三、线性外推的原理 369

四、一阶微分反馈程序算法 370

五、速度环程序清单 371

第四节 主程序及乘法程序的设计 374

一、乘法子程序设计原理 374

二、乘法表子程序设计原理 377

三、系统主程序的设计 380

四、系统实验调整 383

参考文献 384