本书系统地阐述了计算机控制系统的分析方法、设计方法以及在工程上的实际应用。主要内容包括:计算机控制系统的组成与分类,过程输入输出通道,常用应用程序设计,计算机控制系统特性分析,数字PID及其算法,直接数字控制,计算机控制系统的可靠性与抗干扰技术,计算机控制系统的设计与实现。本书注重理论与应用、软件与硬件、设计与实现的有机结合,重视解决工程实际问题。为了便于教学和自学,本书每章都配有不同类型的习题。
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本书可作为普通高等院校电子信息类、电气工程类、仪器仪表类及其相关专业的本科生和研究生的教材,也可作为科研和工程技术人员的参考书。

序
前言
第1章 绪论
1.1 自动控制系统的一般形式
1.2 计算机控制系统的一般概念与组成
1.2.1 计算机控制系统的一般概念
1.2.2 计算机控制系统的组成
1.3 工业控制计算机的特点
1.4 计算机控制系统的分类
1.4.1 操作指导控制系统
1.4.2 直接数字控制系统
1.4.3 监督计算机控制系统
1.4.4 集散控制系统
1.4.5 计算机集成制造系统
1.4.6 现场总线控制系统
1.4.7 嵌入式控制系统
1.5 计算机控制系统的发展概况与趋势
1.5.1 计算机控制系统的发展概况
1.5.2 计算机控制系统的发展趋势
习题1
第2章 过程输入输出通道
2.1 信号的采样与恢复
2.1.1 信号的采样过程
2.1.2 采样定理
2.1.3 信息的恢复过程和零阶保持器
2.2 模拟量输入通道
2.2.1 模拟量输入通道的一般组成
2.2.2 A/D转换器接口逻辑设计要点
2.2.3 典型A/D转换器与微机的接口设计
2.3 模拟量输出通道
2.3.1 模拟量输出通道的结构形式
2.3.2 D/A转换器的结构特性与应用特性
2.3.3 D/A转换器与微机的接口设计
2.4 数字量输入输出通道
2.4.1 数字量输入通道
2.4.2 数字量输出通道
2.4.3 数字量输入输出通道设计
习题2
第3章 常用应用程序设计
3.1 数字滤波
3.1.1 程序判断滤波。
3.1.2 算术平均值滤波
3.1.3 加权平均值滤波
3.1.4 中值滤波
3.1.5 去极值平均滤波
3.1.6 滑动平均滤波
3.1.7 低通数字滤波
3.1.8 复合滤波程序
3.2 标度变换
3.2.1 线性参数标度变换
3.2.2 非线性参数标度变换
3.3 越限报警
3.3.1 软件报警程序设计
3.3.2 直接报警程序设计
3.4 键盘控制程序
3.4.1 键盘的组成、特点及消除抖动的措施
3.4.2 独立式按键接口技术
3.4.3 矩阵式键盘接口技术
3.4.4 双功能键的设计及重键处理技术
……
第4章 计算机控制系统特性分析
第5章 数字PID及其算法
第6章 直接数字控制
第7章 计算机控制系统的可靠性与抗干扰技术
第8章 计算机控制系统的设计与实现
参考文献

第1章 绪论
随着计算机技术的迅猛发展,计算机在自动控制领域中的应用越来越广泛。如今,它在现代化的工、农、医、国防等领域发挥着越来越重要的作用。因此,充分理解计算机控制系统是十分重要的。本章主要介绍计算机控制系统的组成、类型以及计算机控制系统的发展概况与趋势。
1.1 自动控制系统的一般形式
一般来说,自动控制系统随着控制对象、控制规律和执行机构的不同而具有不同的特点,但可归纳为图1.1所示的两种基本结构。
在控制系统中为了得到控制信号,通常要将被控参数和给定值进行比较,得到误差信号。控制器根据误差信号进行控制调节,使系统的误差减小,直到消除误差,从而达到使被控参数的值趋于或等于给定值的目的。在这种控制中,由于被控制量是控制系统的输出,同时被控制量又反馈到控制系统的输入端,与给定值相减,所以称为按误差进行控制的闭环控制系统,如图1.1a所示。
由图1-1a可知,该系统通过测量元件对被控对象的被控参数、(如温度、流量、压力、转速等)进行测量,再由变送单元将被测参数变成一定形式的电信号,反馈给控制器。控制器将反馈信号对应的工程量与给定值进行比较,如有误差,则控制器按照预定的控制规律产生控制信号来驱动执行机构工作,使被控参数的值达到预定的要求。
……