第一章 微机控制系统概述 1
1.1 微机控制系统 1
一、优点及用途 1
二、组成 1
三、分类 3
1.2 微机控制系统发展趋势 8
一、可编程控制器 8
二、集散系统 8
三、神经网络控制系统 9
复习思考题 11
第二章 数字PID控制技术 13
2.1 数字 PID 控制规律 14
一、PID 控制规律的数字实现 14
二、PID 算法的改进 27
三、PID 参数的整定 28
2.2 大林算法 34
一、大林算法的D（Z）基本形式 34
二、大林算法在炉温控制中的应用 36
2.3 PID 控制系统实例 40
一、系统的基本组成及基本工作原理 40
二、硬件电路设计 40
三、控制规律的选择和程序设计 43
复习思考题 50
第三章 开环控制 51
3.1 微机顺序控制器 51
一、原理 51
二、顺序控制系统的组成 53
三、顺序控制系统应用举例 54
四、控制多台装置的应用 58
3.2 开环数值控制器 59
3.3 步进电机控制 70
一、步进电机的工作原理 70
二、步机电机控制系统 71
三、步进电机控制程序的设计 79
四、步进电机的变速控制 83
五、步进电机驱动电路 91
复习思考题 95
第四章 模糊控制 96
4.1 模糊数学的基本概念和常用术语 97
一、模糊集合的基本概念 97
二、普通关系 98
三、模糊关系 99
四、模糊变换R 102
4.2 模糊决策 103
4.3 模糊推理 105
一、模糊语言算子 105
二、模糊推理 106
4.4 单入单出模糊控制器设计举例 109
一、模糊控制原理框图 109
二、模糊控制器系统设计 109
4.5 双入单出模糊控制器设计 120
4.6 自组织模糊控制器 124
4.7 新型单片模糊控制器设计方法 125
一、实现模糊控制的方法和步骤 125
二、模糊控制器的软件设计 128
复习思考题 133
第五章 数字控制器的直接设计方法 135
5.1 参数优化的低阶控制算法 135
5.2 最少拍控制系统的设计 137
一、最少拍系统的设计 138
二、最少拍控制系统的局限性 142
5.3 最少拍无纹波控制系统的设计 144
复习思考题 146
第六章 微机控制系统应用程序设计 147
6.1 应用程序设计原则与方法 147
一、程序功能模块化优点 148
二、程序模块的划分 148
三、划分模块的原则 149
四、结构化程序设计 149
6.2 判断程序设计 149
一、算术判断程序 150
二、逻辑判断程序 151
三、标志判断程序 152
6.3 巡回检测程序 153
6.4 数字滤波程序 156
一、数字滤波的优点 156
二、数字滤波的几种方法及程序举例 156
三、几种滤波方法的比较 164
6.5 标度变换和漂移误差的自校准 164
一、线性仪表标度变换程序 165
二、非线性仪表标度变换 165
三、数字调零和误差自动校准 169
6.6 上下限报警处理程序 171
一、声音报警 171
二、语音报警 174
6.7 LED 数码管显示程序设计 178
一、LED 数码管显示器接口（并口动态显示） 179
二、LED 数码管显示接口（串口静态显示） 181
6.8 定时程序 182
一、软件定时 182
二、硬件结合软件定时 183
6.9 键盘程序 184
一、软件去抖动处理 184
二、连击的处理 184
三、复合键的处理 188
四、键盘编码 189
6.10 抗干扰程序设计 191
一、干扰的作用机制及后果 191
二、数字信号输入/输出中的软件抗干扰措施 192
三、人工强制复位 194
四、冗余指令 195
五、陷阱技术 195
六、程序运行监视系统（WATCHDOG） 198
复习思考题 202
第七章 微机控制系统设计与实践 203
7.1 微机控制系统设计的基本要求和特点 203
一、基本要求 204
二、设计特点 205
7.2 微机控制系统设计的一般步骤 206
一、确定控制任务 206
二、选择微处理器和外围设备 206
三、确定控制算法 207
四、系统总体方案设计 207
五、硬件和软件的具体设计 209
7.3 微机控制系统设计应考虑的重要问题 209
一、系统的选择和配置 209
二、总线负载的考虑 210
三、屏蔽与接地 214
四、容错设计 217
7.4 微机控制系统设计举例 217
一、通用控制器设计 217
二、工业PC简介 225
复习思考题 225
第八章 常用电动控制单元仪表及输出驱动电路 227
8.1 模拟输入通道和输出通道 227
一、模拟量输入通道 227
二、模拟量输出通道及手动/自动切换 229
三、I/V转换部件的设计 230
8.2 我国电动单元仪表介绍 233
一、我国电动单元仪表的发展情况 233
二、我国电动仪表的发展方向 233
8.3 常用输出驱动电路 236
一、白炽灯、线圈和继电器驱动接口 236
二、可控硅接口电路 237
三、光电隔离器 238
四、常用驱动 IC 239
五、固体继电器 240
复习思考题 243
附录A 采样系统的Z变换 244
附录B 模糊集合的运算 251
附录C 254
参考资料 255