目录 1
绪论 1
第一章 计算机控制系统概述 7
§1.1 自动控制系统的基本概念 7
1.1.1 自动控制与自动控制系统 7
1.1.2 开环控制系统与闭环控制系统 8
1.1.3 自动控制系统的要求 13
1.2.2 计算机控制系统的组成 16
1.2.1 基本概念 16
§1.2 计算机控制系统的组成与分类 16
1.2.3 计算机控制系统的分类 19
§1.3 常用的控制微机类型 23
1.3.1 可编程序控制器（PLC） 24
1.3.2 STD总线工业控制计算机 25
1.3.3 工业PC（IPC） 26
1.3.4 单片微控制器 26
§1.4 计算机控制系统的发展 27
思考题与习题 29
第二章 单片微型计算机 30
§2.1 单片机概述 30
2.1.1 单片机的主要特点 30
2.1.2 常用单片机概况 31
§2.2 MCS-51系列单片机 32
2.2.1 MCS-51单片机特点与引脚功能 32
2.2.2 MCS-51单片机结构和存储器空间 34
2.2.3 特殊功能寄存器及内部I/O功能 39
2.2.4 定时器与计数器 41
2.2.5 中断系统 42
2.2.6 MCS-51单片机串行通信接口 43
2.2.7 MCS-51单片机指令系统 45
§2.3 MCS-96系列单片机 48
2.3.1 MCS-96单片机特点与引脚功能 48
2.3.2 MCS-96单片机结构和存储器空间 51
2.3.3 中断系统 57
2.3.4 内部I/O功能部件 59
2.3.5 MCS-96单片机指令系统 69
§2.4 其它类型单片机简介 81
2.4.1 MOTOROLA系列单片机 81
2.4.2 ATMEL系列单片机 84
2.4.3 MSP430系列单片机 89
思考题与习题 91
第三章 可编程序控制器 93
§3.1 PLC的基本结构和工作原理 93
3.1.1 PLC的基本结构 93
3.1.2 PLC的工作原理 95
§3.2 PLC的主要功能和性能指标 98
3.2.1 PLC的主要功能与特点 98
3.2.2 PLC与其它工业控制系统的比较 101
3.2.3 PLC的种类和性能指标 101
§3.3 立石C200H可编程逻辑控制器 103
3.3.1 C200H的基本结构和性能 104
3.3.2 C200H存储器的分配与寻址 104
§3.4 C200H PLC指令系统简介 108
3.4.2 C200H特殊指令 109
3.4.1 C200H基本指令 109
3.4.3 C200H专用指令 121
思考题与习题 123
第四章 工业总线控制机 124
§4.1 总线结构与典型微型计算机总线简介 124
4.1.1 工业控制机总线结构 124
4.1.2 总线控制计算机的构成 125
4.1.3 总线控制计算机的特点 127
4.1.4 常用总线结构 128
§4.2 STD总线标准 129
4.2.1 STD总线引脚定义 129
4.2.2 STD总线时序规范 133
§4.3 STD工业总线的系统配置 134
4.3.1 STD总线工业控制机的基本系统 135
4.3.2 STD总线工业控制机的子系统 140
4.3.3 STD总线工业控制机的职能模板 145
§4.4 工业PC简介 147
思考题与习题 151
§5.1 过程通道中的普遍性问题 152
5.1.1 采样过程及其数学描述 152
第五章 微机控制系统过程通道 152
5.1.2 量化及量化误差 154
5.1.3 模拟开关 155
5.1.4 转换器的编码 155
§5.2 模拟量输入通道 156
5.2.1 模拟多路转换器 157
5.2.2 过程通道中的放大器 157
5.2.3 采样／保持电路（S/H） 158
5.2.4 模／数转换器 162
§5.3 模拟量输出通道 167
5.3.1 数／模转换器 167
5.3.2 输出保持器 169
5.3.3 模拟量输出通道的结构形式 170
5.4.1 开关量输入通道 172
5.4.2 开关量输出通道 172
§5.4 开关量输入与开关量输出通道 172
5.4.3 开关量通道的抗干扰措施 173
思考题与习题 174
第六章 微机控制技术 176
§6.1 线性离散系统的差分方程描述 176
6.1.1 差分方程 177
6.1.2 用差分方程描述离散系统 177
6.1.3 差分方程的解法 179
6.2.1 数字PID控制算法 181
§6.2 数字PID控制 181
6.2.2 数字PID调节器的改进 184
6.2.3 数字PID调节器的参数整定 187
6.2.4 数字PID调节器的自寻最优控制 189
§6.3 先进过程控制技术简介 192
6.3.1 模糊控制技术 192
6.3.2 神经网络控制技术 202
6.3.3 基于遗传算法的控制技术 207
思考题与习题 215
§7.1 微机控制系统的设计过程 216
第七章 微机控制焊接系统的设计 216
7.1.1 控制任务调研 217
7.1.2 系统总体方案设计 218
7.1.3 计算机选型、硬件电路的设计 218
7.1.4 控制系统软件设计 221
7.1.5 控制系统可靠性设计 223
7.1.6 硬件、软件的联机调试及仿真 224
7.1.7 现场调试 225
§7.2 电弧焊的微机控制 225
7.2.1 电弧焊自动控制技术 226
7.2.2 非熔化极电弧焊的微机控制 236
7.2.3 熔化极电弧焊的微机控制 241
§7.3 自动焊接小车的单片机控制 249
7.3.1 系统结构及控制原理 249
7.3.2 数据采集与处理 252
7.3.3 多自由度焊接小车的整体控制 257
7.4.2 图像预处理 260
7.4.1 对中系统 260
§7.4 微计算机图像处理技术控制焊缝对中 260
7.4.3 对中偏差量的计算 262
7.4.4 调整量计算及输出 262
§7.5 微计算机模式识别技术自动检测焊缝缺陷 263
7.5.1 检测系统 263
7.5.2 焊缝X光片的图像处理 264
7.5.3 焊接缺陷的微计算机识别 268
§7.6 焊接机器人 271
7.6.1 机器人基础 272
7.6.2 焊接机器人 277
§7.7 计算机辅助焊接技术简介 287
7.7.1 焊接专家系统 287
7.7.2 人工神经网络在焊接中的应用 292
7.7.3 模糊推理技术在焊接中的应用 297
7.7.4 智能混合系统在焊接中的应用 302
思考题与习题 304
参考文献 306