计算机控制技术与系统PDF电子书下载

第一章 计算机控制系统概述 1

第一节 计算机控制系统的组成 1

一、硬件组成 2

二、软件组成 3

第二节 计算机控制系统内的信号变换 4

一、信号的采样 5

二、信号的量化 5

三、信号的保持 6

第三节 计算机控制系统的分类 6

一、数据采集系统（DAS） 6

二、操作指导控制系统（OGC） 7

三、直接数字控制系统（DDC） 7

四、监督计算机控制系统（SCC） 7

五、分散控制系统（DCS） 8

第四节 计算机控制技术的发展 9

一、计算机控制技术的发展历程 9

二、控制计算机的几种机型 9

习题 12

第二章 计算机控制系统过程通道 13

第一节 CPU寻址外设的方式 13

一、I/O接口与存储器独立编址 13

二、I/O接口与存储器统一编址 14

三、地址译码技术 15

第二节 模拟量输出通道 20

一、D/A 转换器 20

二、8位D/A转换器及其与CPU的接口 21

三、12位D/A转换器及其与CPU的接口 25

四、D/A转换模板 27

第三节 模拟量输入通道 31

一、A/D转换器 31

二、8位A/D转换器及其与CPU的接口 33

三、12位A/D转换器及其与CPU的接口 37

四、A/D转换模板 40

第四节 数字量输入输出通道 46

一、数字量输入输出模板的典型结构 46

二、输入信号调理电路 47

三、输出信号驱动电路 49

第五节 数字滤波与数据处理 51

一、数字滤波 51

二、标度变换 54

习题 58

第三章 计算机控制系统人机接口技术 60

第一节 键盘接口 60

一、非编码键盘 60

二、编码键盘 66

第二节 LED 显示器接口 68

一、LED 显示器工作原理 68

二、LED 显示器显示方式 69

三、LED 显示器接口电路 70

第三节 可编程键盘/LED显示器接口 75

一、Intel 8279工作原理 76

二、Intel 8279引脚功能 79

三、Intel 8279接口方式 80

四、Intel 8279编程命令 81

五、Intel 8279应用实例 84

第四节 图形显示器 86

一、图形显示概述 86

二、图形显示画面 87

习题 90

第四章 计算机控制系统抗干扰技术 91

第一节 干扰的传播途径与作用方式 91

一、干扰的传播途径 91

二、干扰的作用方式 94

第二节 干扰的抑制 96

一、共模干扰的抑制 96

二、串模干扰的抑制 99

三、长线传输干扰的抑制 100

第三节 WATCHDOG和系统支持 101

一、WATCHDOG的特性与工作原理 102

二、WATCHDOG的实现方法 103

第四节 接地技术 104

一、地线系统的分析 104

二、输入系统的接地 105

三、主机系统的接地 106

第五节 供电技术 107

一、供电系统的一般保护措施 107

二、电源异常的保护措施 107

习题 109

第五章 计算机控制系统总线技术 110

第一节 总线的分类 110

一、片内总线 110

二、内部总线 110

三、外部总线 111

四、现场总线 111

第二节 总线的模板化结构 111

第三节 系统总线 112

一、STD 总线 112

二、PC总线 117

第四节 通信总线 125

一、IEEE 488总线 126

二、RS-232C总线 129

第五节 现场总线 134

一、现场总线的本质含义 134

二、现场总线的基本设备 136

三、现场总线的优点 137

四、现场总线的几种类型 138

习题 138

第六章 计算机控制系统常用控制算法 140

第一节 数字PID控制算法 140

一、基本的数字PID控制算法 140

二、数字PID控制算法的改进 145

三、数字PID控制参数的整定 149

第二节 量少拍控制算法 152

一、最少拍有波纹系统 153

二、最少拍无波纹系统 164

第三节 大林控制算法 167

一、大林控制算法的基本形式 167

二、振铃现象的消除 169

第四节 模糊控制算法 171

一、模糊控制的数学基础 172

二、模糊控制原理 174

三、模糊控制器的设计 174

四、F控制器与PI控制器的特性比较 179

五、设计举例 180

习题 185

第七章 计算机控制系统通信网络技术 188

第一节 数据通信基础知识 188

一、数据通信概述 188

二、数据通信系统的基本组成 190

三、数据传输形式 191

四、多路复用技术 192

五、通信线路的通信方式 194

六、同步技术 195

第二节 通信网络技术 198

一、网络拓扑结构 198

二、信息存取控制技术 200

三、信息交换技术 201

四、差错控制技术 203

第三节 通信网络协议 205

一、协议层次模型 205

二、物理层协议 207

三、数据链路层协议 208

四、局部区域网络协议 210

习题 213

第八章 计算机分散控制系统 214

第一节 分散控制系统的发展 214

一、分散控制系统的产生 214

二、分散控制系统的发展概况 215

三、国内分散控制系统发展概况 216

第二节 分散控制系统的结构及特点 217

一、DCS的一般结构 217

二、DCS的特点 219

三、几种当今流行的DCS简介 221

四、DCS的展望 228

第三节 基本控制器 229

一、基本控制器的硬件组成 229

二、基本控制器的软件 230

第四节 NETWORK-90及其应用 232

一、N-90的组成 232

二、PCU和它的模件 233

三、N-90的通信系统 236

四、N-90的操作接口 238

五、N-90的系统组态 241

六、N-90的应用举例 247

习题 251

第九章 计算机控制系统设计 252

第一节 系统设计原则 252

第二节 系统设计步骤 253

一、总体设计 254

二、硬件设计 255

三、软件设计 256

四、系统调试 261

第三节 系统设计举例 261

一、基于单片机的专用控制系统——玻璃窑炉液位测控系统 261

二、基于STD总线的通用控制系统——循环水动态模拟装置测控系统 270

三、基于IPC与智能控制单元的涤纶生产流程分散控制系统 276

习题 287

参考文献 288

附录 289