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第一章 微型计算机控制系统概述 1

1.1 微型计算机控制系统及其组成 1

1.2 微型计算机控制系统的分类 2

1.2.1 操作指导控制系统 2

1.2.2 直接数字控制系统 2

1.2.3 集散控制系统 2

1.2.4 现场总线控制系统 3

1.3 微型计算机控制系统的发展趋势 4

习题 6

第二章 自动控制理论基础 7

2.1 自动控制系统概述 7

2.1.1 开环控制系统与闭环控制系统 7

2.1.2 自动控制系统的组成与分类 9

2.2 控制系统的数学模型 11

2.2.1 描述系统运动的微分方程 11

2.2.2 传递函数 14

2.2.3 动态结构图 20

2.3 控制系统的分析 23

2.3.1 典型输入信号 23

2.3.2 系统的时域性能指标 24

2.3.3 系统的稳定性 26

2.3.4 一阶系统的分析 28

2.3.5 典型二阶系统的分析 29

2.4 控制系统的校正 35

2.4.1 串联校正和并联校正 35

2.4.2 PID控制器 36

习题 40

第三章 输入输出接口技术 43

3.1 开关量（数字量）输入输出通道 43

3.1.1 开关量（数字量）输入通道 43

3.1.2 开关量输出通道 45

3.1.3 光电耦合器及接口电路 47

3.2 A/D转换器接口技术 48

3.2.1 A/D转换器的主要技术指标 48

3.2.2 A/D转换器接口技术 49

3.2.3 用电压／频率变换器（VFC）实现A/D转换技术 54

3.3 D/A转换器接口技术 58

3.3.1 8位D/A转换器接口技术 58

3.3.2 12位D/A转换器接口技术 60

3.4 模拟量输入输出通道 63

3.4.1 模拟量输入通道 63

3.4.2 模拟量输出通道 65

3.5 RS-232C、RS-422/485接口技术 68

3.5.1 RS-232C接口技术 69

3.5.2 RS-422/485接口技术 71

3.6 输入输出通道抗干扰技术 72

3.6.1 输入输出通道抗干扰措施 73

3.6.2 系统供电与接地 74

习题 75

第四章 微型计算机控制系统的数据处理方法 76

4.1 数字滤波 76

4.2 标度变换 80

4.3 查表法 81

4.4 线性化处理 82

习题 86

第五章 典型数字控制器及实现方法 88

5.1 数字控制基础知识 88

5.1.1 采样过程及采样定理 88

5.1.2 零阶保持器 89

5.1.3 z变换 90

5.1.4 离散系统的数学描述 95

5.2 数字控制器的连续化设计技术 101

5.2.1 离散化技术 101

5.2.2 选择采样周期 101

5.2.3 数字控制器的连续化设计步骤 102

5.3 数字PID控制技术 105

5.3.1 数字PID控制算法 105

5.3.2 数字PID算法的改进 107

5.3.3 数字PID控制器的参数整定 109

5.3.4 数字PID控制器的工程实现 113

5.4 复杂控制技术 118

5.4.1 施密斯（Smith）预估控制算法 118

5.4.2 串级控制技术 120

5.4.3 前馈-反馈控制技术 122

5.5 数字控制器的离散化设计技术 124

5.5.1 数字控制器的离散化设计步骤 125

5.5.2 最少拍控制器的设计 125

5.5.3 达林算法 129

习题 133

第六章 PLC及应用技术 135

6.1 可编程序控制器的基本知识 135

6.1.1 可编程序控制器的产生与发展 135

6.1.2 PLC的基本结构 136

6.1.3 PLC的基本工作原理 138

6.1.4 PLC的编程语言 139

6.1.5 PLC的主要技术指标 140

6.1.6 PLC的主要功能及特点 141

6.2 可编程序控制器FP0简介 143

6.2.1 可编程序控制器FP0的特点 143

6.2.2 FP0系列PLC的技术性能 144

6.2.3 FP0系列PLC内部寄存器及I/O配置 145

6.3 FP0的指令系统 147

6.3.1 FP0的基本指令 147

6.3.2 FP0的高级指令 161

6.4 PLC应用技术 170

6.4.1 典型单元梯形图程序 170

6.4.2 PLC应用示例 173

习题 180

第七章 监控组态软件及应用技术 181

7.1 监控组态软件PC Auto 3.6 181

7.1.1 PC Auto 3.6的体系结构 182

7.1.2 组态软件的数据处理流程 183

7.2 使用PC Auto 3.6创建应用程序工程示例 184

7.2.1 开发环境Draw 185

7.2.2 创建应用程序工程步骤之一——制作工程图画面 188

7.2.3 实时数据库系统 192

7.2.4 创建应用程序工程步骤之二——创建数据库、定义I/O设备及I/O数据连接 196

7.2.5 动画连接 202

7.2.6 创建应用程序工程步骤之三——动画连接 205

7.2.7 系统设置 207

7.2.8 创建应用程序工程步骤之四——系统设置、运行及调试 209

7.3 动作脚本 210

7.3.1 动作脚本类型 211

7.3.2 创建动作脚本示例 212

7.4 标准图形对象及应用技术 215

7.4.1 标准图形对象 215

7.4.2 标准图形对象应用示例 217

7.5 分布式应用 220

7.5.1 网络通信方式 220

7.5.2 远程数据源 223

7.5.3 网络数据库连接 224

7.5.4 Web应用 224

7.6 PCAuto3.6的控制策略 226

7.6.1 控制策略概述 226

7.6.2 控制策略应用技术 227

习题 231

第八章 微型计算机控制系统示例 234

8.1 电阻炉温度控制系统 234

8.1.1 系统组成及工作原理 234

8.1.2 控制系统程序设计 236

8.2 基于变频器与PLC的变频调速恒压供水系统 240

8.2.1 变频调速恒压供水系统的节能原理 241

8.2.2 变频调速恒压供水系统的工作方式 241

8.2.3 变频调速恒压供水系统的结构及工作原理 242

8.2.4 供水系统的主电路图和PLC外部接线图 243

8.2.5 变频调速恒压供水系统的PLC程序设计 244

8.3 基于组态软件的反应釜仿真控制系统 247

8.3.1 反应釜装置仿真系统的组成 247

8.3.2 反应釜装置仿真系统的控制要求 247

8.3.3 反应釜装置仿真系统的设计任务 249

8.3.4 仿真系统PLC程序设计 249

8.3.5 反应釜装置仿真系统的组态 251

8.3.6 仿真系统的使用说明 258

参考文献 259