描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111541813丛书名: 普通高等教育 电气工程 自动化 系列规划教材
内容简介
全书共分10章。包括：计算机控制系统概述，线性离散系统的数学描述和分析方法，计算机控制系统的多种经典的、现代的先进控制算法，计算机控制系统硬、软件设计；计算机控制网络及网络控制系统设计，计算机控制系统的设计原则与工程实现方法，最后给出了3个计算机控制系统应用设计实例。本书书末附有3个附录，分别是常用函数的Z变换表、MATLAB控制系统工具箱库函数和本书中部分例题MATLAB仿真参考程序清单。本书每章后均配有习题供读者学习使用。
目 录
前言第1章计算机控制系统概述11计算机控制系统的基本概念12计算机控制系统的发展与应用13计算机控制系统的组成131计算机控制系统的硬件组成132计算机控制系统的软件组成14计算机控制系统的特性141计算机控制系统的特点142计算机控制系统的特殊问题15计算机控制系统的典型形式151数据采集和监视系统152直接数字控制系统153监督控制系统154分散型控制系统155现场总线控制系统16计算机控制系统的设计方法本章小结习题和思考题第2章线性离散系统的数学描述和分析方法21信号变换理论211连续信号的采样和量化212采样定理213采样信号的复现和采样保持器22线性离散系统的数学描述方法221差分方程的定义222差分方程的求解23线性离散系统的Z变换分析法231Z变换的定义232Z变换法233Z变换的基本定理234Z反变换235用Z变换解差分方程24脉冲传递函数241脉冲传递函数的概念242离散系统框图的变换25线性离散系统的稳定性分析251s平面到z平面的变换252z平面的稳定性条件253朱利稳定性判据254W变换的稳定性判据26线性离散系统的稳态误差分析27线性离散系统的动态响应分析本章小结习题和思考题第3章开环数字程序控制31数字程序控制基础311运动轨迹插补的基本原理312数字程序控制系统分类32逐点比较法插补原理321逐点比较法直线插补322逐点比较法圆弧插补33步进电动机控制技术331步进电动机工作原理332步进电动机的脉冲分配程序333步进电动机的速度控制程序本章小结习题和思考题第4章计算机控制系统的常规控制技术41数字PID控制411模拟PID调节器412理想微分数字PID控制器413实际微分数字PID控制器414数字PID控制算法的改进415数字PID控制器参数的整定42最少拍控制421最少拍控制的基本原理422闭环脉冲传递函数Φ(z)的结构设计423最少拍有纹波控制器的设计424最少拍无纹波控制器的设计425最少拍系统的改进措施43纯滞后控制431施密斯预估控制432达林算法本章小结习题和思考题第5章计算机控制系统的离散状态空间设计51状态空间描述的基本概念511离散时间系统的状态空间描述512离散时间系统的能控性513离散时间系统的能观性52采用状态空间模型的极点配置设计521按极点配置设计控制规律522按极点配置设计状态观测器523按极点配置设计控制器53采用状态空间模型的最优化设计531最优控制规律设计532状态最优估计器设计533LQG最优控制器设计本章小结习题和思考题计算机控制系统第2版目录第6章计算机控制系统的先进控制技术61内模控制611内模控制基本原理612内模控制器的设计613内模PID控制614内模控制的离散算式615内模控制的仿真实验62模型预测控制621模型预测控制基本原理622模型算法控制623动态矩阵控制624模型预测控制的工程设计本章小结习题和思考题第7章计算机控制系统的硬件设计71控制用计算机系统的硬件要求711对计算机主机的要求712对过程输入输出通道的要求713对软件系统的要求714方便的人机联系715系统的可靠性及可维护性72控制用计算机的选择721计算机速度的选择722计算机字长的确定73计算机控制系统的过程通道731数字量输入输出通道732模拟量输入通道733模拟量输出通道74总线技术741总线的定义及分类742常用总线介绍本章小结习题和思考题第8章计算机网络控制81计算机工业网络基础811网络功能及分类812网络拓扑结构813网络传输介质814网络访问控制815信息交换技术816网络协议及其层次结构817网络互连818IEEE 802标准819控制网络的特点8110工业控制网络的选型考虑82集散控制系统821集散控制系统的产生与发展822集散控制系统的特点823集散控制系统的体系结构83现场总线控制系统831现场总线控制系统的产生与发展832现场总线控制系统的特点833现场总线控制系统的体系结构834几种典型的现场总线84以太控制网络系统841工业以太网概述842以太控制网络系统的特点843以太控制网络系统的组成结构844以太网用于工业现场的关键技术85控制网络与信息网络的集成技术851网络互联技术852动态数据交换技术853远程通信技术854数据库访问技术本章小结习题和思考题第9章计算机控制系统的软件设计91计算机控制系统的软件概念911控制软件的特点912控制应用软件的体系结构913控制软件设计语言的选用914实时控制软件的设计92控制算法的编排实现921控制算法的编排结构922比例因子的配置93数据处理技术931系统误差的校正932数字滤波933非线性处理934标度变换方法935越限报警处理94采样频率的选择941采样频率对系统性能的影响942选择采样频率的经验规则943多采样频率配置本章小结习题和思考题第10章计算机控制系统的设计与工程实现101计算机控制系统设计的原则与步骤1011系统设计的原则1012系统设计的步骤102计算机控制系统抗干扰技术1021干扰的来源与种类1022硬件抗干扰技术1023软件抗干扰技术103计算机控制系统设计实例1031铁路车站全电子信号控制系统设计1032真空钎焊炉温度控制系统1033基于二乘二取二的分布式安全计算机联锁系统本章小结习题和思考题附录附录A常用函数的Z变换附录BMATLAB控制系统工具箱库函数附录C部分例题MATLAB仿真参考程序清单参考文献
前 言
《计算机控制系统》于2007年出版以来，多次重印，得到了广大读者的认可和欢迎。为满足广大读者的使用需求，以及对新知识的更新需要，目前本书已完成了第2版的修订工作。 本书在保持原书的基本体系结构和基本特色的基础上，增加了近年来计算机控制领域的新理论、新技术，引入了近年来作者完成的科研项目的研究成果，借鉴了课程组近年来的课程改革和课程教学上的成果和经验，吸纳了原书使用中的反馈意见和建议，参考了该课程近年来的国内外优秀教材，对原书的内容进行了部分修改和增删，并继续保持了内容的先进性，使本书结构更加清晰，内容更加全面、系统，逻辑性更强，也更便于读者学习。 本书对原书的修改和调整如下： （1）在计算机控制系统中，由于数字信号所固有的时间上离散、幅值上量化的效应，使得控制系统的实现存在一些特殊性。因此在第1章中除了介绍计算机控制和计算机控制系统的基本概念之外，增加了对计算机控制系统与连续系统之间存在的特殊性和一些本质区别的分析，这样更有利于加深读者对计算机控制和计算机控制系统的认识。 （2）随着通信技术、计算机网络技术、控制技术和软件技术的发展，计算机控制系统已经跨入网络化控制的新阶段。为了适应这种趋势，在第8章中加大了控制网络和网络控制系统内容的介绍，增加了工业以太控制网络系统和控制网络与管理网络的集成技术等内容，在第10章计算机控制系统设计实例中，结合作者的科研成果，增加了基于二乘二取二的分布式安全计算机联锁系统等网络控制应用案例，为读者学习设计计算机网络控制系统提供了帮助。 （3）第7章修改为计算机控制系统的硬件设计，增加了控制用计算机的选型和构成计算机控制系统的总线连接技术；第9章修改为计算机控制系统的软件设计，增加了控制软件设计语言的选用、控制算法的编排实现和涉及的采样控制系统中采样频率的选择等内容。 （4）鉴于科学技术迅速发展，将MATLAB计算工具软件作为控制领域的仿真工具应用已经非常普及，相应的参考书也很多，因此本书将原书第10章控制系统计算机辅助设计与仿真内容删除。 （5）为使全书内容更加丰富和完整，对原书第3章、第4章等部分章节内容做了少量增删，并增加了每章的习题，便于读者学习使用。 本书可作为高等院校自动化、电气工程及其自动化、机械电子工程、测控技术与仪器、计算机科学与技术等专业的高年级本科生教材和控制学科以及相关学科的研究生教材，也可供有关技术人员参考和自学。建议教学学时48~64学时，其中包括8~10学时的实验教学。教师在讲授过程中也可以根据学时安排及学生对象的不同，对本书中控制算法部分的章节进行有针对性的讲授。 本书由李华、侯涛、缪仲翠和魏文军共同编写。其中第1、2章由李华完成，第3~5章由侯涛完成，第6、7、9章由缪仲翠完成，第8、10章由魏文军完成，全书由李华和侯涛统稿。 本书由华中科技大学方华京教授担任主审。第1版主编范多旺教授在本书的编写过程给予了许多宝贵的修改意见和建议；研究生李丹丹、张帅等同学绘制了书中的部分插图，并参与了部分校稿工作。本书编写中认真学习和参考了国内外同行专家学者的有关教材、专著和论文，并在本书中有所引用。此外，本书的编写得到了机械工业出版社的大力支持与帮助。在此，一并对他们表示衷心的感谢！ 由于作者水平有限，书中难免存在不妥之处，殷切希望广大读者批评指正。 计算机控制系统第2版前言编者
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