第1章 绪论 1
1．1计算机控制系统概述 2
微型计算机控制系统的概念 2
计算机控制系统的特点 3
计算机控制系统的控制过程 5
1．2计算机控制系统的组成 6
计算机控制系统的硬件 6
计算机控制系统的软件 9
1．3计算机控制系统的分类 10
操作指导控制系统 10
直接数字控制系统（DDC） 10
计算机监督控制系统（SCC） 11
分布式控制系统（DCS） 12
计算机集成制造系统（CIMS） 12
现场总线控制系统（FCS） 14
嵌入式控制系统 16
1．4计算机控制系统的发展概况及发展趋势 17
计算机控制系统的发展历史 17
计算机控制系统的发展趋势 19
习题1 21
第2章 计算机控制系统的I／O接口和I／O通道 22
2．1 I／O接口在计算机控制系统中的应用 22
I／O接口的必要性 22
I／O接口在计算机控制系统中的应用 23
2．2 I／O控制方式 24
程序控制方式 24
中断控制方式 28
存储器直接存取方式（DMA） 29
通道控制方式 30
2．3 I／O接口设计的一般方法及应用举例 32
数字量的输入输出 32
开关量的输入输出 33
2．4 I／O通道的组成及工作原理 34
数字量输入／输出通道 34
模拟量输入／输出通道 38
2．5 D／A转换器的原理及应用 45
D／A转换器的原理 46
D／A转换器的应用 48
2．6 A／D转换器的原理及应用 49
A／D转换器的原理 49
A／D转换器的应用 52
2．7 I／O通道的抗干扰技术 52
干扰的分类 53
干扰的耦合方式 54
常见的抗干扰技术 54
习题2 55
第3章 常用控制程序设计 56
3．1巡回检测程序设计 56
3．2数字滤波程序设计 60
算术平均值滤波 60
中值滤波 62
一阶滞后滤波 63
程序判断滤波 64
加权算术平均值滤波 66
多级数字滤波器 67
3．3标度变换程序设计 68
线性参数标度变换公式 68
非线性参数标度变换公式 69
3．4上下限报警处理程序设计 70
3．5软件抗干扰技术 71
3．6查表技术 74
3．7数据预处理技术 77
系统误差的自动校准 77
线性插值法 78
3．8中小功率直流电机调速控制 80
3．9步进电机控制 84
步进电机的结构与工作原理 85
步进电机的工作方式 86
步进电机程序控制原理 87
习题3 91
第4章 数字控制器的连续化设计方法 93
4．1数字控制器的连续化设计步骤 94
4．2模拟调节器的离散化方法 96
4．3 PID算法的数字实现 101
模拟PID调节器 101
PID算法的数字实现 105
4．4几种改进的PID控制算法 107
对积分项的改进 108
对微分项的改进 111
其他改进的PID控制算法 113
4．5 PID控制器的参数整定 117
4．6 纯滞后对象的控制算法——施密斯（Smith）预估控制 122
习题4 124
第5章 数字控制器的离散化设计方法 126
5．1数字控制器的离散化设计步骤 126
5．2最少拍无差随动系统的设计 128
典型输入下理想最少拍无差系统的设计 128
最少拍控制器的物理可实现性和稳定性要求 131
最少拍有纹波控制器的设计 132
最少拍无差控制器的局限性 136
5．3最少拍无纹波随动系统的设计 138
5．4数字控制器的频域设计法 144
w变换 144
数字控制器的频率特性 146
数字控制器的频域法——w变换法设计步骤 148
串联相位滞后校正器的w变换法设计 149
串联相位超前校正器的w变换法设计 152
5．5纯滞后对象的控制算法——大林算法 154
大林算法的设计原则及数字控制器的形式 155
振铃现象的产生及其消除 156
大林算法的设计步骤 160
5．6数字控制器的实现方法 161
直接程序设计法 161
串行程序设计法 162
并行程序设计法 164
习题5 165
第6章 总线技术在计算机控制系统中的应用 168
6．1概述 168
总线结构 168
总线的分类 170
总线特性及性能指标 171
总线标准 172
总线控制方法 173
6．2 PC的局部总线 173
ISA工业标准总线 173
EISA扩展的工业标准结构总线 178
PCI总线 179
6．3并行通信技术 183
PC并口 183
Enhanced Parallel Port Mode（EPP） 185
6．4串行通信技术及其标准总线 188
串行通信技术 188
串行通信标准总线 194
6．5现场总线技术及其应用 196
现场总线控制系统的优越性 197
现场总线系统的技术特点 197
典型现场总线简介 198
习题6 200
第7章 微型计算机控制系统的设计与实践 201
7．1系统设计的基本要求和特点 201
系统设计的基本要求 201
系统设计的特点 203
7．2微型计算机控制系统的设计方法及步骤 203
设计步骤 204
系统的设计及实现过程 205
7．3微型计算机控制系统设计举例 209
ControX2000组态软件简介 209
直流电机控制系统设计 213
步进电机控制系统设计 216
温度控制系统设计 232
习题7 239
第8章 分布式计算机控制系统 240
8．1概述 240
分布式计算机控制系统的概念 240
分布式计算机控制系统的特点 241
分布式计算机控制系统设计的基本原则 243
8．2分布式计算机控制系统的体系结构 244
8．3分布式计算机控制系统的发展 249
8．4横河电机CENTUM CS 3000 R3集散控制系统 255
习题8 260
参考文献 261