计算机控制技术(第二版) - 中国高校教材图书网
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书名： |
计算机控制技术(第二版)
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| ISBN： | 978-7-5606-2702-1 |
责任编辑： | |
| 作者： |
温希东
相关图书
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装订： | 平装 |
| 印次： | 2-7 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥21.00
折扣价：￥19.95
折扣：0.95
节省了1.05元
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字数： |
301千字
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| 出版社： |
西安电子科技大学出版社 |
页数： |
208页
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| 出版日期： |
2012-01-01 |
每包册数： |
13
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| 国家规划教材： |
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省部级规划教材： |
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| 入选重点出版项目： |
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获奖信息： |
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| 内容简介： |
本书全面系统地介绍了计算机控制系统的基本组成和在工业控制中的应用技术，并结合实际深入浅出地介绍了几种典型的控制系统和控制技术。主要内容包括： 计算机控制系统概述、开关量输入/输出通道与人机接口、顺序控制与数字控制、模拟量输入/输出通道、PID调节器的数字化实现、计算机控制系统的抗干扰技术及工业控制微型计算机。
为了帮助读者掌握各部分内容，书中每章后面都附有习题。
本书可作为高职高专院校应用电子技术、自动化、机电一体化、电气工程等专业的计算机控制技术课程的教材，也可作为从事计算机控制工作的工程技术人员的参考书。
★本书配有电子教案，需要者可登录出版社网站，免费下载。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
第1章 计算机控制系统概述 1
1.1 计算机控制系统的组成 1
1.1.1 计算机控制系统的硬件组成 3
1.1.2 计算机控制系统的软件 4
1.2 工业控制计算机的特点 4
1.3 微型计算机控制系统的主要结构类型 5
1.3.1 计算机操作指导控制系统 5
1.3.2 直接数字控制系统 5
1.3.3 监督计算机控制系统 6
1.3.4 集散型控制系统 6
1.3.5 现场总线控制系统 7
1.3.6 工业过程计算机集成制造系统 8
1.4 微型计算机控制系统的发展 9
1.4.1 计算机控制系统的发展过程 9
1.4.2 近年来计算机控制系统在我国的发展趋势 9
习题 13
第2章 开关量输入/输出通道与人机接口 14
2.1 过程通道的分类 14
2.2 开关量输入/输出通道 15
2.2.1 开关量输入/输出通道的一般结构形式 15
2.2.2 开关量输入信号的调理 16
2.2.3 开关量输出驱动电路 19
2.2.4 开关量输入/输出通道的设计 21
2.3 人机接口——键盘 22
2.3.1 非编码键盘 23
2.3.2 编码键盘 28
2.4 人机接口——数字显示方法 31
2.4.1 发光二极管LED显示 31
2.4.2 LCD显示接口技术 38
习题 81
第3章 顺序控制与数字控制 83
3.1 顺序控制 83
3.1.1 顺序控制系统的类型 83
3.1.2 顺序控制系统的组成 85
3.1.3 顺序控制系统的应用领域 85
3.1.4 顺序控制的应用实例 86
3.2 数字程序控制 88
3.2.1 数值插补计算方法 88
3.2.2 逐点比较法直线插补 89
3.2.3 逐点比较法圆弧插补 94
3.2.4 步进电机工作原理 99
3.2.5 步进电机控制系统原理 101
3.2.6 步进电机与微型机的接口及程序设计 103
3.2.7 步进电机步数及速度的计算方法 108
3.2.8 步进电机的变速控制 109
习题 110
第4章 模拟量输入/输出通道 112
4.1 模拟量输入通道 112
4.1.1 输入信号的处理 112
4.1.2 多路开关 113
4.1.3 放大器 117
4.1.4 采样保持器(S／H) 119
4.1.5 模／数(A／D)转换器及其应用 120
4.2 模拟量输出通道 128
4.2.1 DAC的工作原理 128
4.2.2 多路模拟量输出通道的结构形式 130
4.2.3 D／A输出方式 131
4.2.4 失电保护和手动／自动无扰动切换 132
4.2.5 DAC的主要技术指标 132
4.2.6 典型应用例子 133
习题 135
第5章 PID调节器的数字化实现 137
5.1 PID调节器 138
5.1.1 PID调节器的优点 138
5.1.2 PID调节器的作用 138
5．2 数字PID控制器的设计 141
5.2.1 PID控制规律的离散化 142
5.2.2 PID数字控制器的实现 143
5．3 数字PID控制器参数的整定 145
5.3.1 采样周期的选择 145
5.3.2 PID控制器参数的整定 146
习题 150
第6章 计算机控制系统的抗干扰技术 152
6.1 干扰信号的类型及其传输形式 152
6.2 抗干扰技术 153
6.2.1 接地技术 154
6.2.2 屏蔽技术 155
6.2.3 隔离技术 156
6.2.4 串模干扰的抑制 156
6.2.5 共模干扰的抑制 157
6.2.6 长线传输中的抗干扰问题 157
6．3 电源干扰的抑制 158
6．3．1 电源干扰的基本类型 158
6．3．2 电源抗干扰的基本方法 159
6．4 CPU软件抗干扰技术 161
6．4．1 人工复位 162
6．4．2 掉电保护 162
6．4．3 睡眠抗干扰 163
6.4.4 指令冗余 164
6．4．5 软件陷阱 164
6．4．6 程序运行监视系统(WATCHDOG) 167
6．5 数字信号的软件抗干扰措施 170
6．5．1 数字信号的输入方法 170
6．5．2 数字信号的输出方法 171
6．5．3 数字滤波 172
习题 176
第7章 工业控制微型计算机 177
7．1 工业控制计算机的特点 177
7.2 总线式工控机的组成结构 178
7.3 常用工控总线(STD／VME／IPC工控机) 179
7.3.1 STD总线工控机 179
7.3.2 MC6800／MC68000工控机 179
7.3.3 IPC总线工控机 179
7.4 IPC的主要外部结构形式 180
7.4.1 台式IPC 180
7.4.2 盘装式IPC 181
7.4.3 IPC工作站 181
7.4.4 插箱式IPC 182
7.4.5 嵌入式IPC 183
7.5 IPC总线工控机内部典型构成形式 184
7.5.1 工业控制计算机的组成 184
7.5.2 工业控制计算机系统的组成 185
7.6 IPC总线工业控制计算机常用板卡介绍 186
7.6.1 IPC总线工业控制计算机的概念 186
7.6.2 工业控制计算机I／O接口信号板卡 187
习题 192
附录 ST7920GB中文字型码表 193
参考文献 198
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| 精彩片段： |
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| 书 评： |
前 言
本书第一版自2005年出版以来，得到了广大师生和工程技术人员的厚爱，在此，对所有读者表示深深的谢意。
计算机控制技术是计算机技术与自动控制理论、现代电子技术相结合而发展起来的一门技术。随着计算机技术的迅速发展，计算机在自动控制领域得到了广泛的应用。计算机控制技术的应用已渗透到了国民经济的各个部门，成为自动控制的主要应用形式。
计算机控制技术是一门应用性很强的实用技术。早期的计算机控制技术侧重于工业控制的应用。随着计算机技术的快速发展，新的硬件、软件产品不断推出，成本不断下降，新的控制处理方法不断出现，计算机控制技术的应用领域已从传统的工业过程控制扩展到了人们生活的各个方面。
对于应用电子技术、自动化、机电一体化、电气工程和计算机应用等专业的学生，计算机控制技术已成为必不可少的一门专业主干课程。
本书结合高等职业技术教育的特点，在选取应用实例时注意了内容的实用性和先进性，尤其注意贴近生活中的应用实例；以“实例引导，理论知识够用，重在应用”为原则，采用理论和实例相结合、硬件和软件相结合的方式，对计算机控制涉及的基本理论、实用技术和计算机控制产品进行了介绍； 在内容的编排上力求做到理论、技术、实例密切配合，讲述每一部分理论后马上介绍技术实现手段，然后通过实例进行巩固和实际训练； 通过讲、学、练多次滚动式推进的教学方式，促进学生对知识、技能的牢固掌握。
在本书第一版的使用过程中，编者与本校及兄弟院校的同行和读者进行了广泛的交流和探讨。
此次再版，在总结编著者多年教学实践经验的基础上，对第一版进行了部分修订，去掉了一些原理性的论述，增加了一些更加实用的内容，尤其是对液晶显示器件的硬件连接和实用程序编写进行了更加详细的叙述，希望能为读者提供更好的帮助。
全书共7章。第1章介绍了计算机控制系统的体系结构、分类和发展。第2章和第3章为数字量控制部分，以典型的开关量和数值控制实例为主线，先后介绍了顺序控制和数字控制技术。其中，第2章介绍了顺序控制和数字控制技术的硬件基础——开关量输入/输出通道与人机接口； 第3章通过应用实例，重点讨论了顺序控制与数字控制中典型应用实例的实现技术。第4章和第5章为连续控制部分，介绍了连续控制系统的技术实现方法。其中，第4章介绍了模拟量输入/输出通道技术，重点是实用的硬件实现手段； 第5章介绍了连续控制系统的计算机控制算法——PID调节器的数字化实现以及如何用工程法整定PID调节器的参数，重点在于实用的工程技术方法。第6章介绍了计算机控制系统的硬件和软件抗干扰技术。第7章讲述了工业控制微型计算机的基本形式和内部结构，还介绍了工控机最新的发展趋势。
本书第1章、第6章、第7章由深圳职业技术学院温希东编写，第2～5章由深圳职业技术学院路勇编写。全书由温希东统稿。
本书可作为高职高专院校应用电子技术、自动化、机电一体化与电气工程等专业的计算机控制技术教材，也可供从事计算机控制工作的工程技术人员参考。
本书在编写过程中吸取了很多兄弟院校计算机控制技术教材的优点，同时也参考了很多学者的论著，引用了部分参考文献的内容，在此对原作者表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，敬请同行和读者提出批评和改进意见。
编著者
2011年10月
第 一 版 前 言
计算机控制技术是计算机技术和自动控制理论、电子技术相结合而发展起来的一门综合性实用技术。随着计算机技术的迅速发展，计算机在自动控制领域得到了广泛的应用。计算机控制技术的应用已渗透到国民经济的各个部门，成为自动控制的主要应用形式。
计算机控制技术是一门应用性很强的实用技术。早期的计算机控制技术侧重于工业控制的应用。随着计算机技术的快速发展，新的硬件、软件产品不断推出，成本不断下降，新的控制处理方法不断出现，计算机控制技术的应用领域已从传统的工业过程控制向涉及人们生活的各个方面发展，人们日常生活中的许多产品中都应用了计算机控制技术。
对于应用电子技术、自动化、机电一体化、电气工程和计算机应用等专业的学生，计算机控制技术已成为必不可少的一门专业主干课程。
本书结合高等职业技术教育的特点，在选取应用实例时注意了内容的实用性和先进性，尤其注意贴近生活中的应用实例。以“实例引导，理论知识够用，重在应用”为原则，采用理论和实例相结合、硬件和软件相结合的方式，对计算机控制涉及的基本理论、实用技术和计算机控制产品进行了介绍。在内容的编排上力求做到理论、技术、实例密切配合，每一部分理论讲述后紧跟着介绍技术实现手段，然后通过实例进行巩固和实际训练。通过讲、学、练多次滚动式推进的教学方式，促进学生对知识、技能的牢固掌握。
全书共7章。第一章介绍了计算机控制系统体系结构、分类和发展。第二章和第三章为数字量控制部分，以典型的开关量和数字控制实例为主线，先后介绍了顺序控制和数字控制技术，其中第二章介绍了顺序控制和数字控制技术的硬件基础——开关量输入输出通道与人机接口；第三章通过应用实例，重点讨论了顺序控制与数字控制中典型应用实例的实现技术。第四章和第五章为连续控制部分，介绍连续控制系统的技术实现方法，其中第四章介绍了模拟量输入输出通道技术，重点是实用的硬件实现手段； 第五章介绍了连续控制系统的计算机控制算法——PID调节器的数字化实现以及用工程法整定PID调节器的参数，第五章重点在于讲述PID调节器实用的工程技术方法。第六章介绍计算机控制系统的硬件和软件抗干扰技术。第七章讲述了工业控制微型计算机的基本形式和内部结构，还介绍了工控机最新的发展趋势。
本书第一章、第六章、第七章由深圳职业技术学院温希东编写，第二章、第三章、第四章、第五章由深圳职业技术学院路勇编写。全书由温希东统稿。
本书可作为高职高专应用电子技术、自动化、机电一体化与电气工程等专业的教材，也可供从事计算机控制工作的工程技术人员参考。
本书在编写过程中吸取了很多兄弟院校计算机控制技术教材的优点，同时也参考了很多学者的论著，引用了部分参考文献的内容。在本书编写过程中，深圳职业技术学院李正中老师给予了许多帮助和支持，在此一并表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，书中错误和不足之处在所难免，敬请同行和读者提出批评和改进意见。
编 者
2005年初夏
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