计算机控制系统

目录
出版说明
第2版前言
第1版前言
第1章 绪论
1.1 计算机控制系统的概念
1.1.1 常规控制系统
1.1.2 计算机控制系统
1.2 计算机控制系统的组成
1.2.1 计算机控制系统的硬件
1.2.2 计算机控制系统的软件
1.3 计算机控制系统的分类
1.3.1 数据采集系统
1.3.2 直接数字控制系统
1.3.3 监督控制系统
1.3.4 集散控制系统
1.3.5 现场总线控制系统
1.3.6 工业过程计算机集成制造系统
1.3.7 网络控制系统
1.4 计算机控制系统采用的技术和发展趋势
1.4.1 采用可编程控制器
1.4.2 采用新型的控制系统
1.4.3 实现最优控制
1.4.4 自适应控制
1.4.5 人工智能
1.4.6 模糊控制
1.4.7 预测控制
1.5 习题
第2章 总线技术与MODBUS通信协议
2.1 概述
2.1.1 总线的概念及分类
2.1.2 总线组成及总线功能
2.2 内部总线
2.2.1 STD总线
2.2.2 PCI总线
2.2.3 PC104总线
2.3 外部总线
2.3.1 IEEE-488总线
2.3.2 串行通信基础
2.3.3 RS-232C串行通信接口
2.3.4 RS-485串行通信接口
2.4 MODBUS通信协议
2.4.1 概述
2.4.2 MODBUS的两种传输方式
2.4.3 MODBUS消息帧
2.4.4 错误检验方法
2.4.5 MODBUS的编程方法
2.5 习题
第3章 人机接口技术
3.1 独立式键盘接口设计
3.1.1 键盘的特点及确认
3.1.2 独立式按键扩展实例
3.2 矩阵式键盘接口设计
3.2.1 矩阵键盘工作原理
3.2.2 按键的识别方法
3.2.3 键盘的编码
3.3 显示技术的发展及其特点
3.3.1 显示技术的发展
3.3.2 显示器件的主要参数
3.4 LED显示器接口设计
3.4.1 LED显示器的结构
3.4.2 LED显示器的扫描方式
3.5 段型LCD显示器接口设计
3.5.1 LCD的发展过程
3.5.2 LCD的特点
3.5.3 LCD的基本结构及工作原理
3.5.4 LCD的驱动方式
3.6 触摸屏技术
3.6.1 触摸屏技术概述
3.6.2 触摸屏的分类和工作原理
3.7 打印机接口电路设计
3.7.1 标准Centronics接口
3.7.2 应用实例
3.8 习题
第4章 过程输入输出通道接口技术
4.1 概述
4.1.1 信号和采样定理
4.1.2 采样/保持器
4.1.3 模拟开关
4.1.4 32通道模拟量输入电路设计实例
4.2 模拟量输入通道
4.2.1 模拟量输入通道的组成
4.2.2 A/D转换器的工作原理
4.2.3 量化
4.2.4 A/D转换器的技术指标
4.3 8位A/D转换器及其接口技术
4.3.1 ADC0808/0809介绍
4.3.2 8位A/D转换器与CPU的接口
4.3.3 8位A/D转换器的程序设计
4.4 12位A/D转换器AD574A/AD1674
4.4.1 AD574A的内部结构与引脚功能
4.4.2 AD574A的应用特性及校准
4.4.3 AD574A与CPU的接口
4.5 24位∑-△型A/D转换器AD7714
4.5.1 引脚介绍
4.5.2 片内寄存器
4.5.3 模拟输入与基准输入
4.5.4 AD7714数字接口
4.5.5 AD7714与CPU的接口
4.6 模拟量输出通道
4.6.1 模拟量输出通道的组成
4.6.2 D/A转换器的工作原理
4.6.3 D/A转换器的技术指标
4.7 8位D/A转换器及其接口技术
4.7.1 DAC0832介绍
4.7.2 8位D/A转换器与CPU的接口
4.8 12位D/A转换器DAC1208
4.8.1 DAC1208/1209/1210的内部结构与引脚功能
4.8.2 DAC1208与CPU的接口
4.8.3 DAC1230系列D/A转换器
4.9 4路12位并行D/A转换器DAC7624
4.9.1 引脚介绍
4.9.2 应用说明
4.9.3 DAC7624/25与CPU的接口
4.10 数字量输入输出通道
4.10.1 光耦合器
4.10.2 数字量输入通道
4.10.3 数字量输出通道
4.10.4 脉冲量输入输出通道
4.11 电流/电压转换电路
4.11.1 电压/电流转换
4.11.2 电流/电压转换
4.11.3 集成电压/电流转换器XTR110
4.12 过程通道的抗干扰与可靠性设计
4.12.1 干扰的分类
4.12.2 计算机控制系统可靠性设计
4.12.3 抗干扰的硬件措施
4.12.4 抗干扰的软件措施
4.13 习题
第5章 数字控制技术
5.1 数字控制基础
5.1.1 数字控制的基本原理
5.1.2 数字控制方式
5.1.3 开环数字控制
5.2 逐点比较法插补原理
5.2.1 逐点比较法直线插补
5.2.2 逐点比较法圆弧插补
5.3 步进电动机控制
5.3.1 步进电动机的工作原理
5.3.2 步进电动机控制系统原理图
5.3.3 步进电动机的驱动电路
5.3.4 步进电动机的工作方式
5.3.5 步进电动机控制程序设计
5.4 习题
第6章 计算机控制系统的控制规律
6.1 被控对象的传递函数与性能指标
6.1.1 计算机控制系统被控对象的传递函数
6.1.2 计算机控制系统的性能指标
6.1.3 对象特性对控制性能的影响
6.2 PID控制
6.2.1 PID控制介绍
6.2.2 PID调节的作用
6.3 数字PID算法
6.3.1 PID算法
6.3.2 PID算式的改进
6.4 PID参数整定
6.4.1 PID参数对控制性能的影响
6.4.2 采样周期T的选取
6.4.3 扩充临界比例度法
6.5 串级控制
6.5.1 串级控制算法
6.5.2 副回路微分先行串级控制算法
6.6 前馈-反馈控制
6.6.1 前馈控制的结构
6.6.2 前馈-反馈控制的结构
6.6.3 数字前馈-反馈控制算法
6.7 数字控制器的直接设计方法
6.7.1 基本概念
6.7.2 最少拍无差系统的设计
6.7.3 最少拍无纹波系统
6.8 大林算法
6.8.1 大林算法的基本形式
6.8.2 振铃现象的消除
6.8.3 大林算法的设计步骤
6.9 史密斯预估控制
6.9.1 史密斯预估控制原理
6.9.2 史密斯预估控制举例
6.10 模糊控制
6.10.1 模糊控制的数学基础
6.10.2 模糊控制系统组成
6.10.3 模糊控制器设计
6.10.4 双输入单输出模糊控制器设计
6.11 模型预测控制
6.11.1 动态矩阵控制
6.11.2 模型算法控制
6.12 习题
第7章 计算机控制系统的软件设计
7.1 计算机控制系统软件的组成和功能
7.1.1 计算机控制系统软件的组成
7.1.2 计算机控制系统软件的功能和性能指标
7.2 实时多任务系统
7.2.1 实时系统和实时操作系统
7.2.2 实时多任务系统
7.3 现场控制层的软件系统平台
7.3.1 软件系统平台的选择
7.3.2 μC/OS-Ⅱ内核调度基本原理
7.4 新型DCS系统组态软件的设计
7.4.1 新型DCS的总体结构
7.4.2 DCS系统组态软件的总体结构设计
7.4.3 组态软件的开发环境和关键技术
7.5 组态软件数据库系统设计
7.5.1 组态软件中的数据管理
7.5.2 数据库系统结构
7.5.3 组态数据库的设计与实现
7.6 组态软件驱动程序设计
7.6.1 驱动程序采用的技术
7.6.2 驱动程序的分析与设计
7.7 组态软件可视化环境设计
7.7.1 组态框架和运行框架
7.7.2 组态信息的文件管理
7.7.3 组态框架设计和实现
7.7.4 运行框架设计和实现
7.8 OPC技术和Web浏览与控制技术
7.8.1 OPC的特点
7.8.2 OPC的适用范围
7.8.3 OPC服务器的组成
7.8.4 读写OPC数据项的一般步骤
7.8.5 OPC的报警和事件
7.8.6 OPC的接口方式
7.8.7 OPC的数据访问方式
7.8.8 Web浏览与控制技术
7.9 数字滤波程序
7.9.1 程序判断滤波
7.9.2 中值滤波程序
7.9.3 算术平均滤波程序
7.9.4 加权平均滤波程序
7.9.5 低通滤波程序
7.9.6 滑动平均滤波程序
7.9.7 各种滤波方法的比较
7.10 标度变换程序
7.10.1 线性标度变换程序
7.10.2 非线性标度变换程序
7.11 习题
第8章 现场总线与工业以太网控制网络技术
8.1 现场总线技术概述
8.1.1 现场总线的产生
8.1.2 现场总线的本质
8.1.3 现场总线的特点和优点
8.1.4 现场总线的发展现状
8.1.5 现场总线网络的实现
8.1.6 现场总线技术的发展趋势
8.2 现场总线与企业网络
8.2.1 企业网络
8.2.2 企业网络技术
8.2.3 企业网络的体系结构
8.2.4 企业网络的实现
8.2.5 企业网络Intranet
8.2.6 信息网络与控制网络
8.3 现场总线简介
8.3.1 基金会现场总线
8.3.2 PROFIBUS
8.3.3 CAN
8.3.4 DeviceNet
8.3.5 LonWorks
8.3.6 CC-Link
8.4 CAN现场总线
8.4.1 CAN的技术规范
8.4.2 CAN通信控制器SJA1000
8.4.3 PCA82C250/251 CAN收发器
8.4.4 CAN应用节点设计
8.4.5 基于CAN现场总线的SCADA系统结构
8.5 PROFIBUS-DP现场总线
8.5.1 PROFIBUS概述
8.5.2 PROFIBUS-DP的通信模型
8.5.3 PROFIBUS-DP的总线设备类型
8.5.4 设备数据库文件
8.6 PROFIBUS-DP通信网络
8.6.1 PROFIBUS-DP从站和主站的实现
8.6.2 从站通信控制器SPC3
8.6.3 主站通信控制器APSC2与通信处理器
8.7 PROFIBUS-DP应用系统
8.7.1 PROFIBUS-DP从站的设计
8.7.2 PROFIBUS-DP从站智能测控节点的系统设计
8.7.3 PROFIBUS-DP主站通信程序设计
8.8 工业以太网技术
8.8.1 工业以太网技术的发展现状
8.8.2 工业以太网的主要标准
8.8.3 以太网用于工业控制需要解决的问题
8.8.4 以太网用于工业控制的优势
8.8.5 工业以太网技术的发展趋势与前景
8.9 习题
第9章 计算机控制系统设计
9.1 计算机控制系统的设计方法
9.1.1 测控任务的确定
9.1.2 选择系统的主机机型
9.1.3 确定控制算法
9.1.4 系统总体方案设计
9.1.5 硬件设计
9.1.6 软件设计
9.1.7 选择工业自动化仪表
9.1.8 系统调试
9.2 工业锅炉计算机控制系统的设计
9.2.1 工业锅炉的工作过程
9.2.2 工业锅炉计算机控制的意义
9.2.3 工业锅炉计算机控制系统的基本功能
9.2.4 直接数字控制系统的设计
9.2.5 系统总体设计
9.3 PM M2000电力网络仪表的系统设计
9.3.1 PM M2000电力网络仪表的功能
9.3.2 PM M2000电力网络仪表硬件总体设计
9.3.3 谐波测量算法
9.3.4 软件总体设计
9.3.5 PM M2000电力网络仪表通信功能测试
参考文献