计算机控制技术实用教程
作者：袁孜主编
ISBN：10位［7121052989］13位［9787121052989］
出版社：电子工业出版社
出版日期：2007-12-1
定价：￥19.00元
内容提要本书作为计算机控制技术的实用教程，系统地阐述了计算机控制系统中所涉及的基础理论和应用技术。内容包括：计算机控制系统概述、分类及发展历程；计算机控制系统分析和设计的数学基础；过程输入、输出通道的基本结构与接口技术；常规和复杂的控制算法；集散测控网络技术；计算机控制系统的设计及应用。
[1]本书主要用做高等院校、高等职业院校工业电气自动化、应用电子、计算机测控及计算机应用等专业的教材，也可作为相关技术人员的自学教材、培训教材和参考书。
目录第1章绪论
1.1计算机控制系统概述
1.1.1计算机控制系统的概念
1.1.2计算机控制系统的组成
1.2计算机控制系统的分类
1.3计算机控制系统的发展历程
习题
第2章计算机控制系统分析和设计的数学基础
2.1采样量化及保持
2.1.1采样
2.1.2量化
2.1.3采样信号的复现
2.2Z变换与Z反变换
2.2.1Z变换
2.2.2Z变换的基本定理
2.2.3Z反变换
2.3用Z变换解线性差分方程
2.4脉冲传递函数
2.4.1脉冲传递函数的定义
2.4.2开环系统（或环节）的脉冲传递函数
2.4.3闭环系统的脉冲传递函数
2.4.4计算机控制系统的闭环脉冲传递函数
2.5采样系统的性能分析
2.5.1采样系统的稳定性
2.5.2采样系统的稳态误差
2.5.3采样系统的瞬态响应特性
习题
第3章过程输入、输出通道的基本结构与接口技术
3.1数字量输入、输出通道
3.1.1数字量输入通道
3.1.2数字量输出通道
3.2模拟量输入通道
3.2.1模拟量输入信号调理电路
3.2.2多路转换器
3.2.3采样/保持器
3.2.4A/D转换器及其主要参数
3.2.5A/D转换器芯片及与单片机接口
3.3模拟量输出通道
3.3.1模拟量输出通道结构
3.3.2单极性与双极性电压输出电路
3.3.3V/I变换
3.3.4D/A转换器及其主要参数
3.3.5D/A转换器芯片及与单片机接口
习题5
第4章常规和复杂的控制算法
4.1数据采集和处理
4.1.1数字滤波
4.1.2线性化处理
4.1.3标度变换
4.2数字控制器模拟化设计方法——数字PID控制
4.2.1数字PID的基本控制
4.2.2数字PID的改进
4.2.3数字PID的参数整定
4.3数字控制器离散化设计方法
4.3.1最少拍有波纹控制系统设计
4.3.2最少拍无波纹控制系统设计
4.3.3大林算法
4.3.4数字控制器的实现
4.4史密斯预估控制
4.4.1史密斯预估控制原理
4.4.2史密斯预估控制器的计算机实现
4.5数字串级控制
4.5.1串级控制的结构和原理
4.5.2数字串级控制算法
4.5.3副回路微分先行串级控制算法
4.6数字前馈反馈控制算法
4.6.1前馈控制的结构和原理
4.6.2前馈反馈控制结构
4.6.3数字前馈反馈控制算法
4.7模糊控制系统及其应用
4.7.1模糊控制系统的组成
4.7.2模糊控制系统的基本原理
4.7.3模糊控制系统的特点及发展
习题4
第5章集散测控网络技术
5.1数据通信与计算机网络
5.1.1数据通信概述
5.1.2通信方式
5.1.3信道复用技术
5.1.4串行通信接口及标准
5.1.5计算机网络概述
5.1.6工业控制网络技术
5.2现场总线技术
5.2.1现场总线概述
5.2.2几种典型的现场总线
5.3集散控制系统（DCS）
5.3.1DCS概述
5.3.2DCS的分散过程控制级
5.3.3DCS的集中操作监控级
5.3.4DCS的综合信息管理级
5.4工控组态软件技术
5.4.1概述
5.4.2iFIX组态软件
5.5应用举例——变电站自动化系统
5.5.1概述
5.5.2变电站自动化系统的实现
习题5
第6章计算机控制系统的设计及应用
6.1系统设计原则和步骤
6.1.1系统设计的原则
6.1.2系统设计的步骤
6.2系统的抗干扰与可靠性技术
6.2.1控制系统的干扰
6.2.2控制系统的抗干扰措施
6.2.3硬件的可靠性措施
6.2.4软件的可靠性措施
6.2.5软件的安全性
6.3生产过程计算机控制系统设计举例
6.3.1单片机温度控制系统
6.3.2直流电动机单片机位置速度控制系统
习题6
参考文献
前 言计算机控制技术这门课程是高职高专工业自动化、应用电子、计算机测控及计算机应用等专业的专业课程。编者根据在高等专科学校多年的教学和科研经验编写了这本教材。
在教材的编写过程中，编者依据高职高专教育人才培养目标，使教材体现系统性和前瞻性相融合、教师的可讲授性与学生的可应用性相并重的特色。具体体现在以下几个方面。
（1）编写中特别注意理论性与实效性相结合的原则，尽量避免理论知识的简单罗列，在理论、原理、思路等内容讲述之后，增加了应用实例的讲解。使理论知识、专业技术知识有较强的可读性和可操作性。
（2）在教材的编写中也注意了由浅入深、循序渐进的教学原则，首先让学生从浅显易懂的内容进入，再逐步加深知识的难度。
（3）在内容的安排上注意了实效性和量力性的原则，本书的编写尽量选择有代表性的、典型的、常用的技术。对于那些虽然很前沿、但理论性太强或学习难度较大的技术，本书只做简单介绍，不深入探讨，给学生奠定一定的基础，以便学生今后在工作实践中再进行深入学习。
本教材共分6章。第1章扼要地介绍了计算机控制系统概述、分类及发展历程；第2章介绍计算机控制系统分析和设计的数学基础；第3章介绍和分析了计算机控制系统过程输入、输出通道的基本结构与接口技术；第4章介绍和讨论了计算机控制系统常规和复杂的控制算法；第5章介绍了集散测控网络技术，包括数据通信与计算机网络、现场总线技术、集散控制系统和工控组态软件技术；第6章介绍了计算机控制系统的设计及应用，并通过两个实例详细讨论了计算机控制系统的设计和应用过程。
本教材学时数为48学时，后面的章节自学或选讲可将学时压缩到36学时。
本书由袁孜任主编，并编写第1、2、3章及第6章实例。王冬艳编写第4章及第6章前部分章节。李寿强编写第5章。本书由四川大学汪道辉教授担任主审，并给本书编写提出了许多宝贵的意见。编者在此对成都电子机械高等专科学校电子与电气工程系领导和老师给予的支持和帮助表示诚挚的感谢。
由于编者的水平有限，书中难免存在缺点和错误，敬请广大读者批评指正。
编 者
2007年8月
