目录 1
第一章 微型计算机控制系统概述 1
第一节 微型计算机控制系统概述 1
一、电子计算机的用途 2
二、本书的主要内容 4
第二节 微型机控制系统的组成 4
一、硬件 5
二、软件 6
一、操作指导控制系统 7
第三节 微型机控制系统的分类 7
二、直接数字控制系统（DDC） 8
三、计算机监督系统（SCC） 9
四、分布控制系统（Distributed Control） 10
第四节 微型计算机控制系统的发展趋势 13
一、可编程控制器（PC） 13
二、用计算机实现最优控制 14
三、自适应控制系统 14
四、人工智能 14
思考题 15
第二章 微型计算机接口技术 16
第一节 存储器及I/O接口的编址方式 17
一、隔离式编址方式 17
二、统一编址方式 26
第二节 模拟量输出通道（D/A） 27
一、D/A转换器原理 27
二、8位D/A转换器及其与CPU的接口 28
三、12位D/A转换器及其与CPU的接口 35
第三节 数据的采样及保持 40
一、数据采样定理 40
二、多路开关 42
三、采样／保持器 45
第四节 模拟量输入通道（A/D） 48
一、A/D转换器的工作原理 49
二、A/D转换器的技术指标 49
三、8位A/D转换器及其与CPU的接口 51
四、12位A/D转换器及其与CPU的接口 60
第五节 标准总线 67
一、S—100总线 68
二、STD总线 72
三、IEEE—488 79
四、RS—232—C 81
习题与思考题 84
第三章 常用控制程序设计 87
第一节 判断程序的设计 87
一、算术判断程序 88
二、逻辑判断程序 90
三、标志判断程序 99
第二节 巡回检测程序 100
一、概述 100
二、巡回检测举例 101
二、数字滤波的方法 106
第三节 数字滤波程序 106
一、概述 106
三、各种滤波方法的比较 115
第四节 标度变换程序 115
一、标度变换原理 115
二、标度变换子程序 116
三、非线性参数标度变换 118
第五节 上、下限报警处理程序 120
一、简单的上、下限报警程序 121
二、上、下限报警处理程序 123
第六节 显示程序 125
一、显示的方法及器件 126
二、数码管显示程序的设计 129
三、硬件显示电路 133
第七节 定时程序 136
一、软件定时程序 137
二、硬件定时程序 139
第八节 键盘控制程序 145
一、非编码键盘扫描程序 146
二、少量功能键的设计 151
三、编码键盘 153
第九节 马达控制程序 155
一、小功率直流马达调速原理 156
二、开环脉冲调速系统 157
三、带方向控制的脉冲调速系统 160
四、闭环马达控制系统 163
第十节 步进电机控制程序 170
一、步进电机的工作原理 171
二、步进电机控制系统原理 172
三、步进电机控制程序的设计 175
四、步进电机变速控制程序 178
习题与思考题 180
第四章 计算机控制系统的数据处理 187
第一节 计算法 188
一、计算公式的推导及硬件设计 189
二、计算程序的设计 190
第二节 查表法 191
一、顺序查表法 191
二、计算查表法 193
三、对分查表法 194
第三节 非线性补偿及误差修正 195
一、线性插值法 196
二、二次抛物线插值法 198
三、非线性补偿应用举例 199
四、环境温度误差的修正 202
第四节 数据极性和字长的预处理方法 203
一、输入、输出通道数据极性的预处理 203
二、输入、输出数据字长的预处理 206
第五节 钢水连续定氧微型机数据处理系统 208
一、系统的组成及原理 208
二、系统程序设计 211
习题与思考题 212
第五章 直接数字控制及其算法 215
第一节 PID调节的作用 216
一、为什么要用数字PID调节器 216
二、PID调节的作用 217
第二节 PID算法的数字实现 220
一、PID控制算式的数字化 220
二、PID算法程序设计 222
第三节 PID算法的几种发展 228
一、不完全微分的PID算式 228
二、积分分离的PID算式 230
三、变速积分的PID算式 231
四、带有死区的PID控制 232
五、PID比例控制 233
第四节 PID参数的整定 235
一、采样周期T的确定 236
二、扩充临界比例度法 237
三、扩充响应曲线法 237
四、优选法 239
第五节 模拟量校正装置的离散化方法 239
一、Z变换法 240
二、带有零阶保持器的Z变换 241
三、差分反演法 243
四、双线性变换 244
五、双线性变换和频率预畸变 245
第六节 具有最快响应的无波纹系统 249
一、直接数字控制系统的脉冲传递函数 249
二、被控对象为一阶环节时D（z）的设计 250
三、被控对象为二阶环节时D（z）的设计 251
第七节 大林算法 256
一、大林算法的D（z）基本形式 256
二、振铃现象及其消除方法 258
一、实现D（z）的几种计算方法 260
第八节 控制算法在微型机上的实现 260
二、D（z）算法的计算机程序设计 265
习题与思考题 273
第六章 微型计算机控制系统的设计 276
第一节 微型机控制系统的设计方法及步骤 276
一、控制系统总体方案的确定 276
二、微型计算机的选择 278
三、控制算法的选用 281
四、微型机控制系统的硬件设计 281
五、微型机控制系统的软件设计 282
六、微型机控制系统的调试 284
一、控制系统的组成 286
第二节 微型计算机温度控制系统 286
二、数字控制器的数学模型 291
三、控制系统程序设计 293
第三节 四辊轧机微型机位置控制系统 302
一、系统要求及控制原理 302
二、控制系统的组成 303
三、控制系统数学模型（主回路） 305
四、控制系统的程序设计 307
一、插补运算原理 312
第四节 微型计算机车床控制系统 312
二、微型机车床控制系统 320
习题与思考题 327
附录 常用数据转换集成电路 330
一、D/A转换器 330
二、A/D转换器 340
三、数据采集子系统 348
四、电压／频率转换器 349
五、采样／保持放大器 350
六、多路开关 352