《微型计算机控制技术及其应用》求取 ⇩

第一章 微型计算机控制系统概述1

第1-1节 控制系统的基本概念1

目录1

第1-2节计算机控制系统的组成3

一、微型计算机的基本结构4

二、过程通道5

三、人—机联系设备6

第1-3节计算机控制系统的类型6

一、操作指导控制系统7

二、直接数字控制系统7

四、分级控制系统8

（一） 积分分离的PID算式 （18

三、监督控制系统8

第1-4节微型计算机的输入—输出及其接口电路9

一、概述9

二、微型计算机的输入—输出方式12

三、中断15

四、常用接口片19

第二章 过程通道35

第2-1节过程参数的采样原理36

一、采样过程及其数学描述36

二、采样定理37

三、采样周期的选择39

四、多路采样装置40

（一）干簧继电器采样装置41

（二）飞渡电容继电器式多路采样装置42

（三）单片模拟开关42

（四）变压器隔离式MOS开关多路采样器44

第2-2节模拟量输出通道45

一、输出保持器46

（一） 保持器及其作用46

（二） 保持器的结构47

第五章 最优控制简介 （150

二、数模（D/A）转换的基本工作原理51

三、8位D/A转换器及其和CPU的连接53

四、10位、12位D/A转换器及其和CPU的连接58

第2-3节模数（A/D）转换器62

一、A/D转换的基本工作原理62

二、8位A/D转换器及其和8位CPU的连接64

三、10位、12位A/D转持器及其和CPU的连接68

一、开关量输入通道72

第2-4节开关量输入—输出通道72

二、开关量输出通道73

三、开关量通道的抗干扰措施74

一、概述75

第2-5节微型计算机控制系统的抗干扰措施75

二、抗干扰措施76

（一） 供电系统方面的抗干扰措施76

（二） 过程通道方面的抗干扰措施77

（三） 地线配置方面的抗干扰措施77

第三章 控制系统中常用程序的设计79

一、控制系统中软件的特点79

第3-1节概述79

二、控制系统中常用程序的组成80

三、控制系统中软件的设计步骤80

第3-2节数据采集与处理系统80

一、读入数据82

（一） 用传递函数描述控制系统 （183

二、有效性检验83

三、线性化处理83

五、计算处理87

四、数字滤波87

六、上、下限检查88

一、限幅滤波程序89

第3-3节数字滤波程序89

二、算术平均滤波程序90

三、五中取三滤波程序91

四、一阶延滞滤波程序93

第四章 微型计算机控制系统中的控制算法96

第4-1节PID控制算法96

一、PID控制作用原理96

（一） 理想微分型的PID算式100

二、PID控制算式100

（二） 实际微分型的PID算式101

（三） 参数的整定103

（四） PID控制算式的程序设计105

三、PID控制算式的几种发展108

（二） 带有死区的PID控制算式108

（三） 微分先行的PID控制算式108

（一） 串级控制系统的概念及举例109

四、串级控制算法109

（二）直接数字串级控制系统及其算式110

（三） 串级控制系统的参数整定111

（一） 应用微机控制同步发电机的励磁111

五、应用举例111

（二） 应用微机对直流电动机实现串级调速116

第央2节纯滞后补偿控制120

一、纯滞后补偿控制的基本原理120

（一） Smith预估器120

（二） 改进型的Smith预估器122

二、直接数字纯滞后补偿控制算式124

（一） 纯滞后补偿控制算式124

（二） 能完全补偿扰动的纯滞后补偿控制算式125

三、应用举例127

第4-3节前馈－反馈控制系统129

一、前馈－反馈控制系统的基本概念及实例129

二、直接数字前馈－反馈控制算式133

三、应用举例135

（一） 互相耦合的多变量控制系统举例140

第4-4节解耦控制系统140

一、基本解耦关系140

（二） 基本解耦关系141

二、直接数字解耦系统……………………………………………………………（ 144 ）（一） 解耦矩阵的离散形式144

（二） 解耦控制系统应用举例及其算式146

第5-1节最优控制的基本概念150

一、最优控制问题的提法150

（一） 最优控制的实例150

（二） 最优控制问题的提法152

二、连续的线性二次型问题155

（一） 连续的线性二次型问题的求解155

（二） 黎卡提代数方程式的求解158

三、离散的线性二次型问题159

（一） 多步决策过程的例159

（二） 最优性原理及动态规划的基本方程160

（三） 线性定常二次型问题的求解161

（四） 当N充分大时，线性定常系统最优控制的计算164

（五） 离散的黎卡提代数方程式的求解165

四、连续系统的离散化165

一、同步发电机的励磁最优控制166

第5-2节最优控制应用举例166

（一） 同步发电机励磁控制的数学模型167

（二） 最优控制规律及其程序设计168

（三） 系统结构169

二、电阻炉温度的最优控制170

（一） 数学模型170

（二） 最优控制规律171

（三） 在TP—801单板机上实现最优控制173

三、应用微机对火电厂的机组实现闭环最优分配负荷174

（四） 系统结构174

（一） 负荷的最优分配175

（二） 调整同步器的控制算式178

（三） 系统结构179

附录Ⅰ：180

一、连续时间控制系统的数学描述180

（二） 控制系统的状态空间表达式187

二、控制系统的特性190

（一） 控制系统的阶跃响应190

（二） 控制系统的品质指标191

（三） 控制系统的稳定判据192

三、离散时间控制系统的数学描述196

（一） Z变换和Z传递函数198

（二） 离散的状态空间表达式202

（三） 离散系统的稳定判据203

（四） 二阶离散系统206

四、离散控制系统设计简述207

（一） 按模拟系统设计，数字化控制器的方法进行设计207

（二） 数字式PID控制系统的设计210

一、二进制运算的若干程序214

附录Ⅱ：214

二、PID控制算式程序221

三、求解连续时间系统黎卡提代数方程式的BASIC程序224

四、求解离散时间系统黎卡提代数方程式的BASIC程序228

五、计算连续系统离散化的BASIC程序231

附录Ⅲ：234

一、某些A/D芯片的性能及引脚功能234

二、某些D/A芯片的性能及引脚功能235

参考文献239