第一章 概论 1
§1-1 序言 1
一、计算机控制系统的一般概念 1
目录 1
二、计算机在线和离线控制方式 2
三、实时控制与处理 2
§1-2 计算机控制系统设计的一般步骤 3
一、建立数学模型 3
二、进行静动态计算 3
三、计算机和外围设备的选择 3
§1-3 计算机控制系统的分类 4
一、开环计算机控制系统 4
五、系统软硬件调试 4
四、软件编程 4
二、闭环计算机控制系统 7
三、多级计算机控制系统 11
四、分散集中型计算机控制系统 11
五、分布式的计算机控制系统 12
六、计算机控制系统的可靠性 13
七、计算机控制系统的通讯问题 13
第二章 过程输入输出通道 14
§2-1 过程输入通道 14
一、模入通道的电路结构及其工作原理 14
二、模拟多路切换器 16
三、采样保持器 17
四、模拟／数字转换原理 18
五、单片式集成A/D转换器 22
一、模出通道的电路结构及其工作原理 24
§2-2 过程输出通道 24
二、数／模转换原理 25
三、单片式集成D/A转换器 30
§2-3 模入模出接口板 32
第三章 计算机控制系统设计理论 35
§3-1 线性定常离散系统的数学描述 35
一、线性定常离散系统 35
二、差分方程 36
§3-2 采样过程和采样定理 40
一、采样过程的数学描述 41
二、采样信号的频谱分析及采样定理 42
§3-3 Z变换 45
一、Z变换定义 45
二、Z变换方法 45
三、Z变换的性质 47
四、Z反变换 49
五、用Z变换求解差分方程 50
§3-4 脉冲传递函数 52
一、脉冲传递函数的定义 52
二、脉冲传递函数与差分方程的相互转换 53
三、脉冲传递函数求法 54
四、扩展Z变换 58
§3-5 保持器 63
一、零阶保持器 64
二、一阶保持器 66
§3-6 线性离散系统特性分析 68
一、稳定性分析 68
二、静态误差 70
§3-7 计算机控制系统的连续设计方法 73
一、概述 73
二、数字PID调节器的连续设计 74
三、数字滤波器法 79
§3-8 计算机控制系统的离散设计方法 86
一、最小拍随动系统的数字调节器设计 86
二、具有大滞后对象的计算机控制系统设计 96
§3-9 建模和自适应控制算法 101
一、被控对象数学模型的建立 102
二、自适应控制算法 112
第四章 数据采集及处理 119
§4-1 微型计算机数据采集系统 119
一、数据采集系统的基本程序流程图 119
二、多路采集系统的程序框图 119
§4-2 数字滤波 120
一、硬件滤波 121
二、软件滤波 124
§4-3 线性化处理 128
一、可用数学方程表示的处理 128
二、折线近似与插值逼近 129
三、标度变换 131
§4-4 越限报警及显示 132
一、越限报警 132
二、显示 133
第五章 实时控制系统的设计 139
§5-1 用微型机控制直流可逆调速系统 139
一、问题的提出 139
二、系统硬件连接 139
三、对象数学模型、控制器的设计及采样周期的选择 139
四、系统软件设计 151
二、微机化随动系统的组成 175
一、引言 175
§5-2 数字随动系统 175
三、控制对象的数学模型，控制器的设计及 177
采样周期的确定 177
四、系统软件设计 180
五、数字随动系统负载观测器 183
§5-3 电加热炉炉温随机最优控制 187
一、概述 187
二、控制对象的模型辨识 188
三、卡尔曼滤波器的设计 194
四、最佳反馈控制器的设计 196
五、自适应补偿的计算 196
六、控制器算法总框图及软件设计 197
七、电加热炉自由升温分段最优控制 200
一、非晶制带生产工艺及对自动控制提出的要求 202
§5-4 非晶制带钢水液位智能控制系统 202
八、结论 202
二、非晶制带钢水液位控制被控对象特性分析 203
三、非晶制带钢水液位智能控制问题的引入 205
四、非晶制带钢水液位智能控制系统硬件连接 206
五、非晶制带钢水液位智能控制系统的设计 206
六、非晶制带钢水液位模糊控制系统的设计 208
七、仿真和实时控制结果 212
§5-5 实时控制系统软件编制语言 217
一、用汇编语言编制应用程序 217
二、混合汇编语言在实时控制中的应用 217
三、高级语言在实时控制中的应用 219
附录一、例题解答及题例分析 220
附录二、部分Z—80汇编语言实时控制程序清单 236
参考文献 239