計算機控制技術

所属分类:計算機控制與仿真  
出版时间:2008-4   出版时间:張桂香 湖南大學出版社 (2008-04出版)   作者:張桂香 著   页数:251  

前言

《計算機控制技術》一書是作者在多年從事計算機控制教學和科研的基礎上,將有關的教學經驗和科研成果加以總結,吸收了該學科近年來在國內外發展的先進理論、方法和技術,立足培養面向21世紀的人才,經多次試用。反復修改編寫而成的。本書對計算機控制系統中涉及的基礎知識和應用技術作了較為全面和系統的論述,主要包括計算機控制系統的分析、數字控制器的設計計算和微型計算機控制系統的硬件實現等方面的內容。全書共10章。第1章闡述了計算機控制系統的基本概念和計算機控制系統的分類;第2章介紹計算機控制系統的分析與設計的數學基礎,包括采樣信號、Z變換和差分方程等內容;第3章介紹計算機控制系統的脈沖傳遞函數描述,並利用這一數學描述對計算機控制系統的一些主要性質如動態性能、穩態性能和穩定性等進行分析;第4章討論了利用脈沖傳遞函數這一數學工具設計數字控制器的間接設計法和直接設計法,包括數字PID控制器,最少拍控制系統及其各種改進算法和達林算法等,並介紹了PID控制器的參數仿真方法;第5章和第6章介紹現代控制理論在計算機控制系統的分析與設計中的應用。其中第5章介紹計算機控制系統的狀態空間描述方法和基于狀態空間描述對計算機控制系統的一些定性和定量的分析方法;第6章討論基于狀態空間描述的數字控制器設計方法,如極點配置、狀態觀測器的設計等;第7章介紹計算機控制系統的輸入輸出通道,結合單片機系統,著重討論AD、DA轉換及其與微機的接口技術,還介紹了數字量輸入輸出通道和過程通道抗干擾等問題;第8章介紹在計算機控制系統中數據的采集和處理的一些常用方法,如數字濾波和線性化處理等;第9章主要介紹總線控制技術,重點介紹了CAN總線在汽車中的應用;第10章是在以上各章的基礎上,介紹計算機控制系統整體設計與實現。綜合敘述了微機控制系統設計的基本要求和一般步驟,並通過大量應用實例,使讀者掌握如何設計滿足一定要求的計算機控制系統。本書的特點是理論分析計算與應用技術並重。在介紹計算機控制系統時注重軟件與硬件的有機結合,以幫助讀者牢固建立計算機控制系統的整體概念。為了便于讀者自學和理解,列舉了大量有關計算機控制系統分析、設計和調試的例子,並力求做到重點突出,層次分明,語言易懂。本書在編寫過程中注意理論與實際的結合,重視解決工程實際問題,其中包括了作者多年來從事計算機控制系統設計工作所得到的體會和經驗。

内容概要

  《計算機控制技術》對計算機控制系統中涉及的基礎知識和應用技術作了系統闡述,主要包括計筍機控制系統的分析和數字控制器的設計計算以及微型計算機控制系統的硬件實現等方面的內容。

书籍目录

第1章 緒論1.1 計算機控制系統概述1.2 計算機控制系統的分類1.3 計算機控制系統的發展習題第2章 離散系統分析數學基礎2.1 采樣與保持2.2 采樣過程的數學表示2.3 采樣信號的恢復2.4 Z變換2.5 Z變換的性質2.6 Z反變換2.7 用Z變換解線性差分方程習題第3章 計算機控制系統的數學描述3.1 脈沖傳遞函數3.2 閉環系統的脈沖傳遞函數3.3 采樣系統的動態分析3.4 采樣系統的穩定性3.5 采樣控制系統的穩態分析習題第4章 數字控制器的設計方法4.1 概述4.2 數字控制器的模擬設計法4.3 數字PID調節器4.4 數字PID調節器的參數整定4.5 標準PID算法的改進4.6 最少拍數字控制系統的設計4.7 最少拍無紋波控制系統設計4.8 最少拍控制系統的改進4.9 達林算法4.10 利用MATLAB分析數字PID控制器的控制效果習題第5章 數字控制器狀態變量分析5.1 狀態空間與狀態方程5.2 線性定常離散系統的狀態方程描述5.3 離散系統狀態方程的解5.4 離散系統狀態方程與脈沖傳遞函數5.5 能控性與能觀測性5.6 坐標變換與標準型5.7 線性定常離散系統的穩定性習題第6章 數字控制器狀態變量設計法6.1 狀態反饋極點配置控制系統的設計6.2 狀態觀測器的設計6.3 具有狀態觀測器的極點配置習題第7章 輸入輸出通道及其接口技術7.1 輸入通道組成與傳感器技術7.2 模擬量輸入接口技術7.3 數字量(開關量)輸入通道及接口技術7.4 模擬信號輸出接口7.5 數字量(開關量)輸出接口技術7.6 常用電動機控制接口7.7 常用人機接口技術7.8 過程通道的可靠性與抗干擾設計習題第8章 數據采集及處理8.1 計算機數據采集系統8.2 數字濾波8.3 標度變換8.4 數據處理的其他問題習題第9章 現場總線控制技術及其應用9.1 現場總線概述9.2 FF總線9.3 LonWorks現場總線9.4 現場總線PROFIBUS9.5 CAN總線習題第10章 計算機控制系統的應用實例10.1 計算機控制系統的設計方法10.2 電阻爐爐溫控制系統l0.3 帶鋼卷取機跑偏控制系統設計10.4 隨動系統的計算機控制10.5 帶鋼軋制過程中張力控制系統的設計習題參考文獻

章节摘录

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《計算機控制技術》可作為高等院校機械設計制造及其自動化專業、電氣工程及其自動化專業和工業自動化專業本科生教材和教學參考書,也可作為高等院校機電一體化專業和工業自動化專業專科教材或自學考試教材,並可供相關工程技術人員參考。

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