●目录 出版说明 第3版前言 第2版前言 版前言 章绪论 11计算机控制系统的概念 111常规控制系统 112计算机控制系统 12计算机控制系统的组成 121计算机控制系统的硬件 122计算机控制系统的软件 13计算机控制系统的分类 131数据采集系统（DAS） 132直接数字控制（DDC）系统 133监督控制（SCC）系统 134集散控制系统（DCS） 135监控与数据采集（SCADA）系统 136现场总线控制系统（FCS） 137工业过程计算机集成制造系统（流程CIMS） 138网络控制系统（NCS） 139复杂流程工业控制系统 1310嵌入式控制系统（ECS） 14计算机控制系统采用的技术和发展趋势 141采用可编程序控制器（PLC） 142采用新型的控制系统 143实现最优控制 144自适应控制 145人工智能 146模糊控制 147预测控制 148第四次工业革命——工业4ム 习题 第2章计算机控制系统设计基础 21微处理器与微控制器 211Von仠漀爀攀愀洀愀渀堀储空间配置结构 212Harward存储空间配置结构 213Preston存储空间配置结构 22译码电路的设计 221简单译码集成电路 222可编程逻辑器件 223通用阵列逻辑器件 224边界扫描技术 225GAL器件译码应用实例 23I/O接口电路的扩展技术 231用锁存器扩展简单的输出口 232用三态缓冲器扩展简单的输入口 233用移位寄存器扩展I/O接口 24内部总线 241PCI总线 242PC104总线 25外部总线 251IEEE488总线 252USB接口 253串行通信基础 254RS232C串行通信接口 255RS485串行通信接口 26MODBUS通信协议 261MODBUS通信协议概述 262两种传输方式 263MODBUS消息帧 264错误检测方法 265MODBUS的编程方法 习题 第3章HMI与打印机接口技术 31独立式键盘接口设计 311键盘的特点及确认 312独立式按键扩展实例 32矩阵式键盘接口设计 321矩阵式键盘的工作原理 322按键的识别方法 323键盘的编码 33旋转编码器接口设计 331旋转编码器的工作原理 332旋转编码器的接口电路设计 333旋转编码器的时序分析 334旋转编码器的软件设计 34显示技术的发展及其特点 341显示技术的发展 342显示器件的主要参数 35LED显示器接口设计 351LED显示器的结构 352LED显示器的扫描方式 36段型LCD显示器接口设计 361LCD的发展过程 362LCD的特点 363LCD的基本结构及工作原理 364LCD的驱动方式 37触摸屏技术及其在工程中的应用 371触摸屏的发展历程 372触摸屏的工作原理 373工业常用触摸屏产品介绍 374触摸屏在工程中的应用 38打印机接口电路设计 381标准Centronics接口 382应用实例 习题 第4章过程输入输出通道 41传感器 411传感器的定义和分类及构成 412传感器的基本性能 413传感器的应用领域 414基准电压源和恒流源 415温度传感器 416湿度传感器 417流量传感器 418热释电红外传感器 419光电传感器 4110气敏传感器 4111霍尔传感器 4112应变式电阻传感器 4113压力传感器 4114CCD图像传感器 4115位移传感器 4116加速度传感器 4117PM25传感器 42变送器 421变送器的构成原理 422差压变送器 423温度变送器 43执行器 431执行机构 432调节机构 433执行器的选用 434阀门定位器 44模拟信号放大技术 441运算放大器及其应用 442测量放大器 443程控增益放大器 45采样和模拟开关 451信号和采样定理 452采样/保持器 453模拟开关 45432通道模拟量输入电路设计实例 46模拟量输入通道 461模拟量输入通道的组成 462AD转换器的工作原理 463AD转换器的技术指标 478位AD转换器及其接口技术 471ADC0808/0809介绍 4728位AD转换器与CPU的接口 4738位AD转换器的程序设计 4812位低功耗AD转换器AD7091R 481AD7091R引脚介绍 482AD7091R的应用特性 483AD7091R的数字接口 484AD7091R与STM32F103的接口 4922位Σ铠謃AD转换器ADS1213 491引脚介绍 492片内寄存器 493ADS1213的应用特性 494ADS1213的数字接口 495ADS1213与STM32F103的接口 410模拟量输出通道 4101模拟量输出通道的组成 4102DA转换器的技术指标 4118位DA转换器及其接口技术 4111DAC0832介绍 41128位DA转换器与CPU的接口 41212/16位4~20mA串行输入DA转换器AD5410/AD5420 4121引脚介绍 4122片内寄存器 4123AD5410/AD5420应用特性 4124AD5410/AD5420的数字接口 4125AD5410/AD5420与STM32F103的接口 413数字量输入输出通道 4131光耦合器 4132数字量输入通道 4133数字量输出通道 4134脉冲量输入输出通道 414电流/电压转换电路 4141电压/电流转换 4142电流/电压转换 习题 第5章数字控制技术 51数字控制基础 511数字控制的基本原理 512数字控制方式 513开环数字控制 52逐点比较法插补原理 521逐点比较法直线插补 522逐点比较法圆弧插补 53步进电动机控制 531步进电动机的工作原理 532步进电动机控制系统原理图 533步进电动机的驱动电路 534步进电动机的工作方式 535步进电动机控制程序设计 习题 第6章计算机控制系统的控制规律 61被控对象的传递函数与性能指标 611计算机控制系统被控对象的传递函数 612计算机控制系统的性能指标 613对象特性对控制性能的影响 62PID控制 621PID概述 622PID调节的作用 63数字PID算法 631PID算法 632PID算式的改进 64PID参数整定 641PID参数对控制性能的影响 642采样周期T的选取 643扩充临界比例度法 65串级控制 651串级控制算法 652副回路微分先行串级控制算法 66前馈反馈控制 661前馈控制的结构 662前馈反馈控制的结构 663数字前馈反馈控制算法 67数字控制器的直接设计方法 671基本概念 672最少拍无差系统的设计 673最少拍无纹波系统 68大林算法 681大林算法的基本形式 682振铃现象 683大林算法的设计步骤 69史密斯预估控制 691史密斯预估控制原理 692史密斯预估控制举例 610模糊控制 6101模糊控制的数学基础 6102模糊控制系统组成 6103模糊控制器设计 6104双输入单输出模糊控制器设计 611模型预测控制 6111动态矩阵控制（DMC） 6112模型算法控制（MAC） 习题 第7章计算机控制系统的软件设计 71计算机控制系统软件概述 711计算机控制系统应用软件的分层结构 712计算机控制系统软件的设计策略 713计算机控制系统软件的功能和性能指标 72实时多任务系统 721实时系统和实时操作系统 722实时多任务系统的切换与调度 73现场控制层的软件系统平台 731软件系统平台的选择 732μC/OS懠蔡核调度基本原理 74新型DCS组态软件的设计 741新型DCS的总体结构 742新型DCS组态软件的总体结构设计 743新型DCS组态软件开发环境 744新型DCS组态软件的关键技术 75组态软件数据库系统设计 751组态软件中的数据管理 752数据库系统结构 753组态数据库的设计与实现 76组态软件驱动程序设计 761驱动程序采用的技术 762驱动程序的分析与设计 77组态软件可视化环境设计 771组态框架和运行框架 772组态信息的文件管理 773组态框架设计和实现 774运行框架设计和实现 78OPC技术 781OPC技术概述 782OPC关键技术 783OPC DA规范 784工业控制领域中的OPC应用实例 79Web技术 791Web技术概述 792Web服务端技术 793Web客户端技术 794SCADA系统中的Web应用方案设计 710双机热备技术 7101双机热备技术概述 7102双机热备系统的工作模式 7103双机热备系统的数据存储方式 7104DCS中的双机热备方案设计 711常用数字滤波算法与程序设计 7111程序判断滤波 7112中值滤波 7113算术平均滤波 7114加权平均滤波 7115低通滤波 7116滑动平均滤波 7117各种滤波方法的比较 712数字滤波器的算法与程序设计 7121数字滤波器的分类与特点 7122IIR数字滤波器的设计原理 7123基于C语言的IIR数字滤波器程序设计 7124IIR数字滤波器的滤波效果分析 713标度变换程序 7131线性标度变换程序 7132非线性标度变换程序 习题 第8章现场总线与工业以太网控制网络技术 81现场总线技术概述 811现场总线的产生 812现场总线的本质 813现场总线的特点和优点 814现场总线的现状 815现场总线网络的实现 816现场总线技术的发展趋势 82工业以太网的产生与发展 821以太网引入工业控制领域的技术优势 822工业以太网与实时以太网 823IEC617862标准 824工业以太网技术的发展现状 825工业以太网技术的发展趋势与前景 83现场总线与企业网络 831企业网络 832企业网络技术 833企业网络的体系结构 834信息网络与控制网络 84流行现场总线简介 841基金会现场总线（FF） 842PROFIBUS 843CAN 844DeviceNet 845LonWorks 846ControlNet 847CCLink 848CompoNet 85工业以太网简介 851工业以太网的主要标准 852IDA 853Ethernet/IP 854EtherCAT 855Ethernet Powerlink 856PROFINET 857HSE 858EPA 86netX网络控制器 861netX系列网络控制器 862netX系列网络控制器的软件结构 863netX可用的协议堆栈 864基于netX网络控制器的产品分类 习题 第9章计算机控制系统的电磁兼容与抗干扰设计 91电磁兼容性概述 911电磁兼容技术的发展 912电磁干扰 92电磁兼容性设计 921电磁兼容的含义 922电磁兼容控制技术 93干扰的耦合方式 931直接耦合方式 932公共阻抗耦合方式 933电容耦合方式 934电磁感应耦合方式 935辐射耦合方式 936漏电耦合方式 94计算机控制系统可靠性设计 941可靠性设计任务 942可靠性设计技术 95抗干扰的硬件措施 951抗串模干扰的措施 952抗共模干扰的措施 953采用双绞线 954反射波干扰及抑制 955正确连接模拟地和数字地 956电源的抗干扰措施 957压敏电阻及其应用 958瞬变电压抑制器及其应用 96抗干扰的软件措施 961数字信号输入输出中的软件抗干扰措施 962CPU的抗干扰技术 97计算机控制系统的容错设计 971硬件故障的自诊断技术 972软件的容错设计 习题 0章计算机控制系统设计 101基于现场总线与工业以太网的新型DCS的设计 1011新型DCS概述 1012现场控制站的组成 1013新型DCS通信网络 1014新型DCS控制卡的硬件设计 1015新型DCS控制卡的软件设计 1016控制算法的设计 10178通道模拟量输入板卡（8AI）的设计 10188通道热电偶输入板卡（8TC）的设计 10198通道热电阻输入板卡（8RTD）的设计 101104通道模拟量输出板卡（4AO）的设计 1011116通道数字量输入板卡（16DI）的设计 1011216通道数字量输出板卡（16DO）的设计 101138通道脉冲量输入板卡（8PI）的设计 102工业锅炉计算机控制系统的设计 1021工业锅炉的工作过程 1022工业锅炉计算机控制的意义 1023工业锅炉计算机控制系统的基本功能 1024直接数字控制（DDC）系统的设计 1025系统总体设计 参考文献
内容简介
本书是“十一五”重量规划教材。本书理论联系实际，突出工程应用，全面系统地介绍了计算机控制系统的各个重要组成部分，是在编者三十多年教学与科研实践经验的基础上，吸收了靠前外计算机控制系统设计中所用的近期新技术编写而成的。书中还介绍了编者在计算机控制领域的近期新研究成果。 全书共分10章，主要内容包括：计算机控制系统的组成和发展趋势、计算机控制系统设计基础、HMI与打印机接口技术、过程输入输出通道、数字控制技术、计算机控制系统的控制规律、计算机控制系统的软件设计、现场总线与工业以太网控制网络技术、计算机控制系统的电磁兼容与抗干扰设计、基于现场总线与工业以太网的新型DCS的设计及其计算机控制系统的设计方法。全书内容丰富，体系优选，结构合理，理论与实践相结合，尤其注重工程应用技术。 本书可作为高等院校各类自动化、电子与电气工程、计算机应用、信息工程、自动检测等专业的本科教材，同时可......
第3版前言本书是在《计算机控制系统》第2版的基础上修改而成的。 第3版教材中，首次采用了先进的ARM CortexM3和M4嵌入式控制器作为背景机，讲述计算机控制系统的设计。 删除了第2版教材中较为繁琐的或一些过时的教学内容，如矩阵键盘的详细设计、采样定理的详细证明、AD574AD转换器、DAC1208DA转换器等。由于目前现场总线技术已经作为一门独立的课程，考虑到教学学时的限制，删除了CAN总线和PROFIBUSDP总线的详细设计；更新了现场总线与工业以太网的最新发展技术，如工业以太网技术、netX网络控制器等；增加了监控与数据采集系统（SCADA）、复杂流程工业控制系统、嵌入式控制系统（ECS）的介绍，并引入了第四次工业革命——工业4ム萀艶念；为了学习的方便与知识的系统化，将“总线技术与MODBUS通信协议”一章修改为“计算机控制系统设计基础”，增加了微处理器和微控......
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