微型计算机控制技术PDF电子书下载

第1章 概论 1

1.1控制用微型计算机 1

控制用微型计算机的类型 1

控制用微型计算机的选用 3

1.2微型计算机控制系统 3

微机控制系统的组成 3

微机控制系统的工作过程与方式 4

微机控制系统的功能与特点 5

微机控制系统的结构 7

1.3微机控制技术的发展与作用 10

控制理论与控制技术的发展 10

微机控制技术的发展 11

微机控制技术的作用 11

微机控制技术的前景 11

习题与思考题 12

第2章 常用数据结构和数据处理 13

2.1常用数据结构 13

数据结构的基本概念 13

控制系统的特殊数据结构 20

2.2采样与数据处理 22

采样周期的选择 22

常用数据处理 24

2.3数字滤波 26

常用数字滤波方法 27

数字滤波方法的选择 29

习题与思考题 29

第3章 微机控制系统与信号的数学描述 30

3.1微机控制系统中的信号变换 30

信号的采样与保持 31

采样定理 31

离散时间信号 32

3.2线性定常离散系统的描述与差分方程 33

线性定常离散系统的描述 33

线性常系数差分方程 34

应用迭代法求解差分方程 34

3.3 Z变换及其应用 35

Z变换定义 35

Z变换方法 36

Z逆变换 42

应用Z变换求解差分方程 45

3.4脉冲传递函数 46

脉冲传递函数定义 46

零阶保持器及其脉冲传递函数 47

开环系统脉冲传递函数 49

闭环系统脉冲传递函数 50

习题与思考题 53

第4章 运动控制技术 54

4.1顺序控制 54

顺序控制原理 54

顺序控制系统特性 55

专用顺序控制器设计 55

通用顺序控制器的选用 56

4.2程序控制 56

程序控制原理 56

逐点比较法直线插补 57

逐点比较法圆弧插补 59

运动控制芯片 62

4.3可编程控制器 63

PLC的主要功能与特点 63

PLC的结构与工作原理 64

PLC常用编程语言 67

PLC的选用 70

4.4直流电动机控制 71

直流电动机调速原理 72

直流电动机不可逆PWM系统 74

直流电动机可逆PWM系统 75

专用运动控制处理器 79

4.5交流异步电动机控制 81

交流异步电动机变频调速原理 81

变频调速的机械特性及其补偿 86

SPWM波发生器及其应用 87

矢量控制与直接转矩控制 88

4.6步进电动机控制 91

反应式步进电动机的结构和工作原理 91

步进电动机的工作方式 93

步进电动机特性 95

步进电动机的驱动方式 98

步进电动机的控制 100

4.7无刷直流电动机控制 102

无刷直流电动机的原理与结构 102

无刷直流电动机的绕组连接方式 104

无刷直流电动机的控制 108

习题与思考题 111

第5章 常用控制技术 112

5.1数字PID控制 112

PID控制 112

PID算法的计算机实现 114

PID算法的改进 115

PID控制的参数整定 120

5.2纯滞后补偿控制 123

大林（Dahlin）算法 123

史密斯（Smith）预估控制 126

5.3最少拍控制 127

不同控制对象的最少拍控制设计 127

不同输入函数的最少拍控制设计 129

最少拍控制设计的局限性 131

最少拍无纹波控制的设计 132

5.4串级控制 133

串级控制系统结构和工作原理 134

串级控制系统的特点 134

串级控制系统的设计 136

串级控制系统的应用 137

5.5前馈控制 138

前馈控制原理与结构 138

前馈-反馈控制 138

前馈-串级控制 139

前馈控制的设计原则与参数整定 139

5.6线性数字控制器的计算机实现 140

线性数字控制器的一般形式 140

数字控制算法的计算机实现 141

习题与思考题 142

第6章 现代控制技术 144

6.1线性离散系统的状态空间描述 144

MIMO线性离散系统的状态空间描述 144

线性离散系统状态方程的求解 157

线性离散系统的Z传递矩阵和Z特征方程 159

微型计算机控制系统的离散状态空间表达式 161

6.2离散系统的能控性和能观测性 164

离散系统的能控性 164

离散系统的能观测性 167

6.3离散系统的状态空间设计 169

MIMO线性离散系统的状态空间设计方法 169

MIMO离散系统设计实例 170

习题与思考题 177

第7章 智能控制技术 179

7.1模糊控制 179

模糊数学基础 179

模糊关系与模糊推理 185

模糊控制原理 191

模糊控制设计实例 195

7.2专家控制 200

专家系统 200

专家控制系统 203

专家控制系统的设计 206

7.3人工神经网络控制 208

人工神经网络的基本模型 209

人工神经网络学习规则 219

人工神经网络控制的结构方案 221

人工神经网络控制的特点 225

7.4多种控制策略的渗透和结合 226

模糊神经网络（FNN）控制 226

神经网络专家系统 228

7.5基于进化和群体智能的控制算法 230

遗传算法 230

蚁群算法 232

习题与思考题 235

第8章 嵌入式操作系统基础 236

8.1嵌入式系统 236

嵌入式系统的基本概念 236

嵌入式系统的体系结构 236

嵌入式系统的特点 237

嵌入式系统的类型 237

8.2嵌入式操作系统 238

嵌入式操作系统的基本概念 238

嵌入式操作系统的实现技术 239

嵌入式操作系统的性能指标 242

嵌入式操作系统的分类 243

使用嵌入式操作系统的优缺点 244

8.3典型的嵌入式操作系统 245

嵌入式Windows 245

嵌入式Linux 250

VxWorks 255

Nucleus PLUS 256

RTEMS 258

μC／OS-II 261

8.4嵌入式操作系统应用 262

嵌入式操作系统的选择 262

嵌入式操作系统的移植 264

嵌入式软件的发展趋势 267

习题与思考题 268

第9章 网络与现场总线 269

9.1数字通信与网络 269

总线的基本概念 269

数字信号传输与通信系统 270

计算机局域网 272

网络协议及其层次结构 282

9.2分布式控制系统（DCS ） 284

DCS结构与特点 284

直接测控级 286

过程优化级 288

生产管理、经营决策和CIMS 290

9.3现场总线控制系统（FCS） 292

现场总线的技术特点与优点 292

现场总线的调度策略 293

现场总线的OSI模型 294

9.4典型的现场总线 294

基金会现场总线（FF） 294

LonWorks 297

Profiibus 300

CAN 303

现场总线的困境 304

工业以太网 305

信号线与电源线合用电缆的研究 309

习题与思考题 310

第10章 微机控制系统设计 311

10.1微机控制系统设计与实现 311

微机控制系统设计原则 311

系统的设计与实现过程 312

10.2输入输出通道 313

开关量信号的调整 313

模拟量信号的调整 314

输入输出模板设计 316

10.3电磁干扰的抑制、屏蔽与接地 318

共模与串模干扰的抑制 318

长线传输 321

信号线的选择与布线 322

屏蔽与接地 324

电源 325

10.4人机界面与监控组态软件 326

人机界面 326

监控组态软件的特点 328

组态软件的数据流与典型构成 329

习题与思考题 334

第11章 微机控制技术实验 335

11.1实验大纲 335

顺序控制及其在门禁系统中的应用 335

数字滤波及其在灯光子系统中的应用 336

运动控制及其在输送子系统中的应用 337

PID控制及其在温度子系统中的应用 338

模糊控制及其在智能终端子系统中的应用 339

多种数据传输方式与总线在智能家居中的应用 341

网络与各子系统的整合在智能家居中的应用 341

11.2 DP—01多MCU实验平台 342

DP—01多MCU实验平台布局 342

DP—01多MCU实验平台功能模块 343

参考文献 344