《计算机控制技术》求取 ⇩

第一篇 计算机控制系统的分析与设计计算1

第一章 绪论1

第一节 计算机控制系统的一般概念1

一、计算机控制系统的特点1

二、计算机控制系统的控制规律3

第二节 计算机控制系统的组成4

一、硬件4

二、软件5

第三节 计算机控制系统的类型5

一、计算机数据采集与处理系统5

二、计算机操作指导控制系统5

五、计算机分级控制系统6

四、计算机监督控制系统(SCC)6

三、直接数字控制系统(DDC)6

六、计算机分布控制系统7

第二章 计算机控制系统的基本分析方法9

第一节 信号变换分析9

一、计算机控制系统中信号变换的概念9

二、采样过程及采样信号的数学表示10

三、采样定理12

四、信号保持器13

第二节 差分方程16

一、差分方程的一般概念16

二、差分方程的求解17

一、z变换的定义18

第三节 z变换18

二、z变换的性质和定理20

三、z反变换22

四、用z变换求解差分方程24

第四节 脉冲传递函数25

一、脉冲传递函数的定义25

二、由传递函数求脉冲传递函数26

三、多个环节组合的脉冲传递函数28

第五节 扩展z变换32

第六节 线性离散控制系统稳定性分析34

一、线性离散控制系统的稳定条件34

二、劳斯-霍尔维茨(Routh-Hurwith)稳定判据35

三、采样周期T对离散闭环系统稳定性的影响37

四、开环放大倍数K对闭环离散系统稳定性的影响38

第三章 数字控制器的经典法设计39

第一节 数字控制器的间接设计法39

一、差分近似法39

二、双线性变换法40

三、阶跃响应不变法与脉冲响应不变法43

四、极点-零点对应法43

第二节 比例积分微分(PID)数字控制器的间接法设计44

一、数字PID控制原理44

二、实际数字PID控制算式46

三、带死区的PID控制48

四、对象具有纯滞后的PID控制48

五、PID数字控制器设计举例及参数选择50

第三节 数字控制器的直接解析设计法54

一、解析法设计原理54

二、最少拍系统的解析设计55

三、数字控制器D(z)的限制条件58

四、最少拍无波纹系统60

第四节 数字控制器的z域根轨迹设计法62

一、z平面上极点分布与系统瞬态特性的关系62

二、z域根轨迹设计法67

三、数字校正网络的根轨迹法设计68

第五节 ω′平面上的频域设计法69

一、z平面与ω′平面的变换69

二、数字控制器的频域表示71

三、数字控制器的频域设计73

第四章 数字控制器的状态变量法设计76

第一节 离散控制系统的状态方程76

一、线性离散系统的状态方程描述76

二、连续系统的离散状态方程77

三、高阶差分方程化为状态方程78

四、离散系统的特征方程79

五、离散状态方程求解79

六、状态转移矩阵及其计算方法80

七、离散系统的脉冲传递矩阵83

第二节 离散控制系统的可控性、可达性和可观测性、可构造性83

一、可控性和可达性83

二、可观测性和可构造性85

第三节 计算机控制采用状态反馈的极点配置设计86

一、用状态反馈达到极点配置86

二、状态观测器设计87

三、降阶观测器91

第四节 离散二次型最优控制92

一、离散二次型最优控制问题92

二、离散二次型最优控制设计94

第五章 实现数字控制器设计的有关问题98

第一节 被控对象数学模型的建立98

一、基本概念98

二、最小二乘法参数估计99

三、系统辨识的相关分析法103

四、用飞升曲线法求取数学模型106

第二节 数字控制器D(z)的实现108

一、直接法108

二、串联法109

三、并联法111

第三节 量化误差及其影响113

一、量化误差的基本概念113

二、量化噪声的统计分析方法114

三、系数误差及其对控制器动态的影响117

第四节 字长与采样周期的选择120

一、字长的选择120

二、采样周期的选择122

一、MCS-51单片机的结构及主要组成125

第一节 单片微型计算机125

第六章 微机控制系统的输入输出接口与通讯125

第二篇 微型计算机控制系统的设计与实现125

二、MCS-51的指令系统131

三、I/O口和存贮器读写132

四、中断系统136

五、MCS-96单片微型机138

第二节 微机控制系统的I/O接口及通讯设计139

一、概述139

二、并行I/O接口的应用143

三、串行I/O接口及串行通讯151

第三节 多微机控制系统的互连与通讯161

一、概述161

二、多微机系统的互连结构162

三、多微机控制系统的通讯163

第七章 微型计算机控制系统的输入输出过程通道166

第一节 模拟量输入输出通道原理及组成166

一、概述166

二、信号调理装置167

三、模拟多路开关169

四、采样保持器170

第二节 数/模转换器与模/数转换器172

一、数/模转换器172

二、模/数转换器177

第三节 数字量输入输出通道184

一、数字量输入通道184

二、脉冲量输出通道186

第四节 开关量输入输出通道187

一、开关量输入187

二、开关量输出188

第八章 微型计算机控制系统的设计与调试190

第一节 微型计算机控制系统的设计步骤190

一、系统设计分析190

二、求取系统数学模型和确定控制算法190

三、系统总体设计190

四、硬件、软件设计及调试192

第二节 微型计算机板级系统设计193

一、微型机总线的一般概念193

二、STD总线195

三、STD板级系统199

第三节 微型计算机控制系统的软件设计201

一、概述201

二、操作系统202

三、应用软件206

第四节 微型计算机控制系统的可靠性技术210

一、提高元器件的可靠性211

二、冗余技术212

三、采取抗干扰措施213

四、故障的检测与解除215

五、采用软件可靠性技术216

第五节 微型计算机开发系统及其使用217

一、微型计算机开发系统的一般概念217

二、微型计算机开发系统的基本功能218

三、微型计算机开发系统应用举例219

四、微型计算机控制系统硬件的开发工具222

第三篇 计算机控制系统的应用223

第九章 计算机过程控制与电动机调速系统223

第一节 计算机温度过程控制系统223

一、工艺要求223

二、系统组成及工作原理223

三、系统硬件224

四、数字控制器设计233

五、程序设计237

第二节 微型计算机控制的电动机调速系统240

一、晶闸管数字触发器241

二、电流、速度双闭环数字控制器的设计247

第三节 微型计算机调速系统举例251

一、微型计算机的选择251

二、系统中各环节的设计252

三、调速系统的应用程序设计253

第十章 计算机顺序控制与数字程序控制256

第一节 计算机顺序控制系统256

一、顺序控制概述256

二、计算机顺序控制应用举例257

第二节 可编程序控制器260

一、概述260

二、可编程序控制器的基本组成及工作原理260

三、可编程序控制器使用要点262

四、可编程序控制器编程指令265

五、程序设计举例266

第三节 数字程序控制系统269

一、概述269

二、“插补”控制原理271

三、步进电机控制283

第四节 数字程序控制系统举例286

一、系统结构286

二、加工编程289

三、控制程序291

一、概述293

二、织机计算机监测系统的结构293

第一节 系统结构及原理293

第十一章 开关量数据采集与处理系统293

第二节 过程级子系统294

一、过程级子系统功能294

二、过程级子系统的硬件设计295

三、过程级子系统的软件设计300

第三节 数据通讯304

—、概述304

二、通讯管理及接口304

三、通讯软件结构305

第四节 监控级子系统306

一、监控级子系统的功能306

二、数据处理的模型及流程307

三、监控级子系统的软件设计308

主要参考文献309