计算机控制系统(Computer Control System,简称CCS)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统。这里的计算机通常指数字计算机,可以有各种规模,如从微型到大型的通用或专用计算机。辅助部件主要指输入输出接口、检测装置和执行装置等。与被控对象的联系和部件间的联系,可以是有线方式,如通过电缆的模拟信号或数字信号进行联系;也可以是无线方式,如用红外线、微波、无线电波、光波等进行联系。被控对象的范围很广,包括各行各业的生产过程、机械装置、交通工具、机器人、实验装置、仪器仪表、家庭生活设施、家用电器和儿童玩具等。控制目的可以是使被控对象的状态或运动过程达到某种要求,也可以是达到某种最优化目标。
与一般控制系统相同,计算机控制系统可以是闭环的,这时计算机要不断采集被控对象的各种状态信息,按照一定的控制策略处理后,输出控制信息直接影响被控对象。它也可以是开环的,这有两种方式:一种是计算机只按时间顺序或某种给定的规则影响被控对象;另一种是计算机将来自被控对象的信息处理后,只向操作人员提供操作指导信息,然后由人工去影响被控对象。
计算机控制系统由控制部分和被控对象组成,其控制部分包括硬件部分和软件部分,这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。计算机控制系统软件包括系统软件和应用软件。系统软件一般包括操作系统、语言处理程序和服务性程序等,它们通常由计算机制造厂为用户配套,有一定的通用性。应用软件是为实现特定控制目的而编制的专用程序,如数据采集程序、控制决策程序、输出处理程序和报警处理程序等。它们涉及被控对象的自身特征和控制策略等,由实施控制系统的专业人员自行编制。
计算机控制系统通常具有精度高、速度快、存储容量大和有逻辑判断功能等特点,因此可以实现高级复杂的控制方法,获得快速精密的控制效果。计算机技术的发展已使整个人类社会发生了可观的变化,自然也应用到工业生产和企业管理中。而且,计算机所具有的信息处理能力,能够进一步把过程控制和生产管理有机的结合起来(如CIMS),从而实现工厂、企业的全面自动化管理。
图书《计算机控制系统》信息书 名: 计算机控制系

统
作者:王锦标
出版社:清华大学出版社
出版时间: 2008
ISBN: 9787302171812
开本: 16
定价: 45.00 元
内容简介《计算机控制系统》是作者在清华大学自动化系多年教学和科研的总结,系统地论述了计算机控制系统的结构、原理、设计和应用,既有理论分析也有应用实例。《计算机控制系统》共4篇17章,分别论述了直接数字控制系统(DDC)、集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)和可编程控制器系统(PCS或PLC)。每篇层次分明,条理清晰,既自成体系又相互联系,体现了系统性、先进性、理论性和实用性。《计算机控制系统》可以作为高等院校自动化专业、计算机控制专业及相关专业的教材,也可以供有关科技人员参考。
作者简介王锦标江苏南通人。清华大学自动化系教授,1970年清华大学毕业,留校任教。长期从事计算机控制理论和方法的研究与教学工作。研究领域包括直接数字控制(DDC)、集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)、可编程控制器系统(PCS,PLC)和监控组态软件,并先后承担了与上述领域有关的国家攻关、科学基金和横向科研等多项课题及工程。多年主讲“计算机控制系统”专业课,出版多本有关计算机控制系统的教材。
编辑推荐《计算机控制系统》系统地论述了计算机控制系统的结构、原理、设计和应用,体现了系统性、先进性、理论性和实用性。《计算机控制系统》既有研究和开发计算机控制系统的经典论述,也有应用和设计计算机控制系统的工程内容,是一本研发和应用、理论与实际相结合的教材。
《计算机控制系统》系统地论述了直接数字控制系统(DDC)、集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)和可编程控制器系统(PCS或PLC)。这4类典型系统代表了当今计算机控制系统的精华。通过学习《计算机控制系统》,有助于读者将所学的计算机、控制理论、自动化仪表、模拟电路和数字电路等专业知识综合起来,构成完整的计算机控制系统。如果把专业知识比作珍珠,那么可以把《计算机控制系统》比作项链,《计算机控制系统》讲授了将众多“珍珠”做成精美“项链”的方法。
《计算机控制系统》配有电子课件(PowerPoint文件),图文并茂,内容丰富,重点突出,可用作教师讲稿或学习辅导。采用本书作为教材的教师可以向清华大学出版社索取。
目录第1篇直接数字控制系统(DDC)
第1章DDO系统的概述
1.1DDC系统的形成和发展
1.1.1DDC系统的形成
1.1.2DDC系统的发展
1.2DDC系统的体系结构
1.2.1DDC系统的硬件结构
1.2.2DDC系统的软件结构
1.2.3DDC系统的网络结构
本章小结
第2章DDO系统的算法
2.1常规DDC算法
2.1.1数字PID控制算法
2.1.2数字PID控制算法的实现
2.1.3数字PID控制算法的应用
2.2现代DDC算法
2.2.1最优控制算法
2.2.2预测控制算法
本章小结
第3章DDC系统的硬件
3.1DDC系统的主机单元
3.1.1DDC系统的主机
3.1.2DDC系统的通信
3.2DDC系统的输入输出单元
3.2.1输入输出概述
3.2.2模拟量输入输出
3.2.3数字量输入输出
3.3DDC系统的人机接口单元
3.3.1操作显示设备
3.3.2操作显示接口
3.4DDC系统的抗干扰技术
3.4.1干扰的抑制
3.4.2接地和供电
本章小结
第4章DDC系统的软件
4.1DDC系统的控制运算软件
4.1.1DDC系统的控制软件
4.1.2DDC系统的运算软件
4.2DDC系统的输入输出软件
4.2.1DDC系统的输入软件
4.2.2DDC系统的输出软件
4.3DDC系统的人机接口软件
4.3.1DDC系统的操作显示软件
4.3.2DDC系统的操作管理软件
4.4DDC系统的监控组态软件
4.4.1DDc系统的监控组态软件的结构
4.4.2DDC系统的监控组态软件的应用
本章小结
第5章DDC系统的设计和应用
5.1DDC系统的设计
5.1.1DDC系统的设计原则
5.1.2DDC系统的设计过程
5.1.3DDC系统的设计方法
5.2DDC系统的应用
5.2.1DDC系统的应用设计
5.2.2DDC系统的应用实例
本章小结
第1篇小结
第1篇习题与思考题
第2篇集散控制系统(DCS)
第6章DOS的概述
6.1DCS的产生和发展
6.1.1DCS的产生过程
6.1.2DCS的发展历程
6.1.3DCS的特点和优点
6.2DCS的体系结构
6.2.1DCS的层次结构
6.2.2DCS的网络结构
本章小结
第7章DOS的控制站
7.1DCS控制站的硬件
7.1.1DCS控制站的主控单元
7.1.2DCS控制站的输入输出单元
7.2DCS控制站的软件
7.2.1DCS控制站的输入输出软件
7.2.2I)CS控制站的运算控制软件
本章小结
第8章DOS的操作员站
8.1DCS操作员站的硬件
8.1.1DCS操作员站的主机设备
8.1.2DCS操作员站的外部设备
8.2DCS操作员站的画面
8.2.1DCS操作员站的通用画面
8.2.2DCS操作员站的专用画面
8.2.3DCS操作员站的管理画面
本章小结
第9章DOS的工程师站
9.1DCS工程师站的组成
9.1.1DCS工程师站的硬件
9.1.2DCS工程师站的软件
9.2DCS工程师站的组态
9.2.1DCS系统设备的组态
9.2.2DCS控制功能的组态
9.2.3DCS操作画面的组态
本章小结
第10章DCS的应用设计
10.1DCS的应用设计概述
10.1.1DCS的应用设计目标
10.1.2DCS的应用性能评估
10.2DCS的应用设计实例
10.2.1DCS的应用工程设计
10.2.2DCS的应用工程实施
本章小结
第2篇小结
第2篇习题与思考题
第3篇现场总线控制系统(FCS)
第11章FCS的概述
11.1现场总线和FCS的产生
11.1.1现场总线的产生
11.1.2FCS的产生
11.1.3FCS的特点和优点
11.2FCS的体系结构
11.2.1FCS的层次结构
11.2.2FCS的网络结构
本章小结
第12章FCS的现场总线
12.1低速现场总线
12.1.1FF-H
12.1.2HART
12.1.3ASI
12.2中速现场总线
12.2.1PROFIBUS
第4篇可编程控制器系统(PCS)
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