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第1章 微型计算机控制系统概述 1

1.1 微机控制系统的概念、组成和特点 1

1.1.1 微机控制系统的概念 1

1.1.2 微机控制系统的组成 2

1.1.3 微机控制系统的特点 3

1.2 微机控制系统的分类 4

1.2.1 操作指导控制系统 4

1.2.2 直接数字控制系统 5

1.2.3 监督计算机控制系统 5

1.2.4 分布控制系统 6

1.2.5 现场总线控制系统 7

1.2.6 计算机集成制造系统 8

1.3 微机控制系统的发展趋势 8

1.3.1 可编程序逻辑控制器 8

1.3.2 工业控制计算机 9

1.3.3 微机控制系统的发展趋势 9

习题1 10

第2章 输入输出通道接口技术 11

2.1 模拟量输入通道 11

2.1.1 模拟量输入通道的一般组成 11

2.1.2 输入信号处理 12

2.1.3 采样和采样定理 13

2.1.4 模拟多路开关 15

2.1.5 采样／保持器 16

2.2 模拟量输入通道接口技术 18

2.2.1 A/D转换原理及主要参数 18

2.2.2 A/D转换器及其接口技术 20

2.2.3 A/D转换器的应用实例 21

2.3 模拟量输出通道 28

2.3.1 多路模拟量输出通道的一般结构 29

2.3.2 D/A转换原理及主要参数 29

2.3.3 D/A转换接口技术 31

2.3.4 常用的D/A转换器及应用实例 33

习题2 38

第3章 人机交互接口技术 40

3.1 键盘接口技术 40

3.1.1 键盘设计需要解决的几个问题 40

3.1.2 编码键盘接口技术 42

3.1.3 非编码键盘接口技术 44

3.2 信息显示接口技术 49

3.2.1 LED显示接口技术 49

3.2.2 LCD显示接口技术 59

3.3 键盘／显示器典型接口电路 63

3.3.1 串行口硬件译码键盘／显示器接口 64

3.3.2 8279可编程键盘／显示器接口芯片 66

3.3.3 8279可编程键盘／显示器接口的应用 67

习题3 70

第4章 常用控制程序设计 71

4.1 巡回检测程序设计 71

4.1.1 概述 71

4.1.2 巡回检测举例 71

4.2 报警处理程序设计 72

4.2.1 硬件报警程序设计 72

4.2.2 软件报警程序设计 74

4.3 定时程序设计 77

4.3.1 软件定时程序 77

4.3.2 硬件定时程序 77

4.4 电机控制程序设计 78

4.4.1 中小功率直流电机调速原理 78

4.4.2 开环脉冲调速系统 78

4.4.3 闭环脉冲宽度调速系统 82

4.5 步进电机控制程序设计 83

4.5.1 步进电机工作原理 83

4.5.2 步进电机控制系统原理 84

4.5.3 步进电机控制程序设计 85

习题4 87

第5章 微机控制系统的数据处理 89

5.1 查表技术 89

5.1.1 顺序查表法 90

5.1.2 计算查表法 90

5.1.3 折半查表法 90

5.2 数据极性和字长的预处理 91

5.2.1 数据极性的预处理 91

5.2.2 输入输出数据字长的预处理 94

5.3 非线性补偿 96

5.3.1 线性插值法 97

5.3.2 二次抛物线插值法 100

5.4 数字滤波 101

5.4.1 程序判断滤波法 101

5.4.2 中位值滤波法 104

5.4.3 算术平均值滤波法 105

5.4.4 加权平均值滤波法 107

5.4.5 抗脉冲干扰平均值滤波法 108

5.4.6 滑动平均值滤波法 110

习题5 111

第6章 数字PID控制 112

6.1 PID调节 112

6.1.1 PID调节器的优点 112

6.1.2 PID调节器的作用 113

6.2 PID算法的数字实现 114

6.2.1 PID算法的数字化 114

6.2.2 位置式PID控制算式 115

6.2.3 增量式PID控制算式 115

6.2.4 PID算法程序设计 116

6.3 PID算法的几种发展 119

6.3.1 积分分离的PID算式 120

6.3.2 变速积分的PID算式 121

6.3.3 带死区的PID算式 122

6.4 PID参数的整定 122

6.4.1 采样周期的确定 122

6.4.2 凑试法确定PID调节参数 124

6.4.3 优选法 126

习题6 127

第7章 工业控制计算机 128

7.1 工业控制计算机的特点及组成 128

7.1.1 工业控制计算机的特点 128

7.1.2 工业控制计算机的组成 129

7.1.3 工业控制计算机系统的组成 131

7.2 PC总线工业控制计算机 132

7.2.1 PC总线工业控制计算机的概念 132

7.2.2 工业控制计算机I/O接口信号板卡 132

7.3 工业控制软件 138

7.3.1 概述 138

7.3.2 组态控制技术 139

7.3.3 商品化的工业控制软件 140

习题7 143

第8章 微机控制系统抗干扰技术 144

8.1 干扰的来源和分类 144

8.1.1 干扰的来源 144

8.1.2 干扰的分类 145

8.2 抗干扰的基本原则 146

8.3 硬件抗干扰技术 146

8.3.1 电源系统的抗干扰措施 146

8.3.2 过程通道干扰的抑制 148

8.3.3 布线的抗干扰技术 151

8.3.4 接地技术 152

8.4 软件抗干扰技术 155

8.4.1 数字信号的软件抗干扰措施 155

8.4.2 指令冗余 155

8.4.3 软件陷阱 155

8.4.4 程序运行监控 156

习题8 157

第9章 微机控制系统的设计与实践 159

9.1 微机控制系统设计的基本要求 159

9.2 微机控制系统的设计方法和步骤 160

9.2.1 步骤 160

9.2.2 具体设计方法 160

9.3 微机控制系统的应用实例 162

习题9 169

参考文献 170