1  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述
1.1  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的概念
1.2  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成
1.2.1  硬件組成
1.2.2  軟件組成
1.3  計(jì)算機(jī)在工業(yè)控制中的典型應(yīng)用
1.4  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)舉例
1.5  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展概況及趨勢
1.5.1  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展概況
1.5.2  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
思考題與習(xí)題1
2  過程輸入／輸出通道
2.1  信號的采樣和多路開關(guān)
2.1.1  采樣定理
2.1.2  采樣、量化與編碼
2.1.3  多路開關(guān)
2.2  模擬量輸入通道
2.3  模擬量輸出通道
2.3.1  模擬量輸出通道的兩種基本結(jié)構(gòu)形式
2.3.2  D／A轉(zhuǎn)換器及接口
2.4  數(shù)字量輸入／輸出通道
2.4.1  數(shù)字量輸入／輸出通道的一般結(jié)構(gòu)
2.4.2  數(shù)字量輸入通道
2.4.3  數(shù)字量輸出通道
2.5  過程通道的抗干擾措施
2.5.1  干擾信號的分類
2.5.2  干擾的抑制
2.6  數(shù)字濾波技術(shù)
2.6.1  程序判斷濾波
2.6.2  中值濾波
2.6.3  算術(shù)平均值濾波
2.6.4  加權(quán)平均值濾波
2.6.5  滑動平均值濾波
2.6.6  RC低通數(shù)字濾波
2.6.7  復(fù)合數(shù)字濾波
2.6.8  各種數(shù)字濾波性能的比較
思考題與習(xí)題2
3  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分析
3.1  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述
3.1.1  差分方程
3.1.2  Z變換
3.1.3  Z反變換
3.1.4  脈沖傳遞函數(shù)
3.2  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
3.2.1  S平面和Z平面之間的映射關(guān)系
3.2.2  離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定判據(jù)
3.2.3  離散控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差分析
3.3  離散控制系統(tǒng)動態(tài)特性分析
3.3.1  脈沖傳遞函數(shù)分析離散控制系統(tǒng)的過渡過程
3.3.2  零極點(diǎn)分布與動態(tài)性能之間的關(guān)系
思考題與習(xí)題3
4  數(shù)字PID控制算法
4.1  標(biāo)準(zhǔn)的PID算法
4.1.1  位置型PII)控制算式
4.1.2  增量型P1D控制算式
4.1.3  位置型PID算式的遞推算式(偏差系數(shù)控制算式)
4.2  改進(jìn)的PID算法
4.2.1  抑制積分飽和的PID算法
4.2.2  帶有死區(qū)的PID算式
4.2.3  不完全微分的PID算式
4.2.4  微分先行PTD控制
4.2.5  時(shí)間最優(yōu)PID控制
4.2.6  PID比率控制
4.3  數(shù)字PID算法應(yīng)用中的問題
4.3.1  數(shù)字PID算法實(shí)施中的幾個(gè)問題
4.3.2  數(shù)字PID調(diào)節(jié)中的幾個(gè)實(shí)際問題
4.4  PID參數(shù)整定方法
4.4.1  采樣周期T的選擇
4.4.2  湊試法整定PID控制器參數(shù)
4.4.3  擴(kuò)充臨界比例度法
4.4.4  擴(kuò)充響應(yīng)曲線法
4.4.5  歸一參數(shù)整定法
4.4.6  優(yōu)選法
4.5  PID算法仿真實(shí)例
4.5.1  仿真模型的結(jié)構(gòu)
4.5.2  控制算法仿真的實(shí)現(xiàn)方法
思考題與習(xí)題4
5  常用數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)
5.1  概述
5.2  最少拍隨動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
5.2.1  最少拍系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
5.2.2  最少拍系統(tǒng)的局限性
5.3  最少拍無紋波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
5.4  非最少的有限拍控制
5.5  慣性因子法
5.6  大林(Dahlin)算法
5.7  數(shù)字控制器在控制系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)方法
5.7.1  直接程序設(shè)計(jì)法
5.7.2  串行程序設(shè)計(jì)法
5.7.3  并行程序設(shè)計(jì)法
5.7.4  數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)
思考題與習(xí)題5
6  復(fù)雜數(shù)字控制器設(shè)計(jì)
6.1  純滯后系統(tǒng)的Smith控制算法
6.1.1  Smit，h預(yù)估器的工作原理
6.1.2  Smith預(yù)估器的數(shù)字實(shí)現(xiàn)
6.1.3  數(shù)字Smith預(yù)估控制系統(tǒng)
6.2  串級控制算法
6.2.1  串級控制工作原理
6.2.2  串級控制的實(shí)現(xiàn)
6.2.3  控制系統(tǒng)中副回路的設(shè)計(jì)
6.2.4  主回路和副回路的匹配問題
6.2.5  主、副調(diào)節(jié)器正反作用方式的確定
6.2.6  控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的選型和參數(shù)整定
6.2.7  串級控制系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用
6.3  比值控制
6.3.1  單閉環(huán)比值控制
6.3.2  雙閉環(huán)比值控制
6.3.3  變比值控制
6.4  前饋控制
6.4.1  前饋控制的原理
6.4.2  完全補(bǔ)償?shù)臈l件
6.4.3  前饋一反饋控制
6.5  動態(tài)矩陣控制算法
6.5.1  DMC的基本原理
6.5.2  動態(tài)矩陣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇
思考題與習(xí)題6
7  工業(yè)控制計(jì)算機(jī)
7.1  工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及要求
7.2  單片微型計(jì)算機(jī)
7.3  可編程序控制器
7.4  總線工控機(jī)
思考題與習(xí)題7
8  網(wǎng)絡(luò)集成式分散控制系統(tǒng)
8.1  數(shù)據(jù)通信與工業(yè)網(wǎng)
8.1  I  1數(shù)據(jù)通信技術(shù)
8.1.2  網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
8.1.3  網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議
8.2  集散控制系統(tǒng)
8.2.1  集散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
8.2.2  集散控制系統(tǒng)發(fā)展過程及典型產(chǎn)品
8.2.3  集散控制系統(tǒng)的功能層次結(jié)構(gòu)
8.2.4  集散控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
8.3  現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
8.3.1  現(xiàn)場總線的體系結(jié)構(gòu)
8.3.2  現(xiàn)場總線的特點(diǎn)與優(yōu)勢
8.3.3  現(xiàn)場總線通信協(xié)議
8.3.4  幾種典型的現(xiàn)場總線
8.3.5  現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
8.3.6  現(xiàn)場總線的發(fā)展
思考題與習(xí)題8
9  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
9.1  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則
9.2  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程
9.3  微型計(jì)算機(jī)控制的自動裝箱系統(tǒng)
9.3.1  自動裝箱控制系統(tǒng)的原理
9.3.2  控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
9.3.3  控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
9.4  單片機(jī)控制的溫度控制系統(tǒng)
9.4.1  溫度控制系統(tǒng)的組成
9.4.2  溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
9.4.3  數(shù)字控制器的數(shù)學(xué)模型
9.4.4  溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
9.4.5  手動后援問題
思考題與習(xí)題9
附錄部分函數(shù)的Z變換、拉氏變換表
參考文獻(xiàn)