微型计算机控制技术 第2版 机械工业出版社 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子版 mobi 在线

本书在新工科建设背景下，从工程实际出发，以主流机型PC总线工业控制计算机为控制工具，并以C语言为编程语言，系统阐述了微型计算机控制系统的原理、设计及工程实现方法。内容包括：微型计算机控制系统的组成、典型形式、发展概况及趋势；PC总线工控机和专用控制器介绍；输入输出接口及输入输出通道；数字控制器的模拟化设计技术：数字控制器的直接设计技术；现代控制技术；微型计算机控制系统应用软件；组态软件应用技术；微型计算机控制系统设计的一般原则、步骤和实例；微型计算机控制系统的可靠性设计；网络集成计算机控制系统；计算机智能制造技术。本书内容新颖，紧密联系工程实际，系统性和实用性强。本书既可作为高等学校各类自动化、电子与电气工程、计算机应用、机电一体化等专业的教材，也可作为有关技术人员的参考书。

出版说明

前言

第1章微型计算机控制系统概述1

1.1微型计算机控制系统的概念2

1.2微型计算机控制系统的组成3

1.2.1微型计算机控制系统硬件3

1.2.2微型计算机控制系统软件5

1.3微型计算机控制系统的典型形式5

1.3.1操作指导控制系统 6

1.3.2直接数字控制系统6

1.3.3监督控制系统6

1.3.4集散控制系统7

1.3.5现场总线控制系统7

1.4典型工业受控对象及其微型计算机控制系统8

1.4.1微型计算机过程控制系统 8

1.4.2微型计算机运动控制系统 9

1.5实用计算机控制设备介绍10

1.5.1工业控制计算机的主要类别10

1.5.2主要计算机控制设备生产厂商11

1.6计算机控制系统的发展概况及趋势12

1.6.1计算机控制系统的发展概况 12

1.6.2计算机控制系统的发展趋势16

1.7小结17

1.8习题17

第2章PC总线工控机和专用控制器介绍18

2.1工控机的主要特点及结构18

2.1.1工控机的特点18

2.1.2PC总线工控机的结构19

2.2PC总线标准规范20

2.2.1概述20

2.2.2ISA总线标准22

2.2.3PCI总线标准24

2.2.4PCIE总线标准28

2.3PC总线工控机主要类型、主板及扩展板卡34

2.3.1PC总线工业控制机主要类型34

2.3.2PC总线工业控制机主板35

2.3.3PC总线工业控制机I/O板卡36

2.4专用控制器介绍37

2.4.1专用控制器的分类37

2.4.2UMAC多轴运动控制器39

2.4.3温度控制器43

2.5小结44

2.6习题44

第3章输入/输出接口技术及输入/输出通道45

3.1输入/输出接口与输入/输出通道45

3.2数据信息的输入/输出控制方式47

3.2.1查询控制方式47

3.2.2中断控制方式49

3.2.3DMA控制方式51

3.3数字量输入/输出通道和模拟量输入/输出通道的基本组成51

3.3.1数字量输入通道的信号调理51

3.3.2数字量输出通道的信号调理52

3.3.3模拟量输入通道的信号调理54

3.3.4模拟量输出通道的信号调理60

3.3.5脉冲量输入/输出接口设计62

3.4基于板卡的输入/输出接口与通道的设计63

3.5基于计算机通信接口的输入/输出接口与通道的设计64

3.6多回路温度控制系统输入/输出通道与接口设计66

3.7小结66

3.8习题66

第4章数字控制器的模拟化设计技术68

4.1数字控制器的模拟化设计步骤69

4.2数字PID控制器的设计74

4.2.1模拟PID调节器74

4.2.2数字PID控制器74

4.3数字PID控制器的改进77

4.3.1积分作用的改进77

4.3.2微分作用的改进80

4.3.3带死区的PID控制82

4.3.4自适应PID控制82

4.3.5模糊PID控制84

4.4数字PID控制器的参数整定85

4.4.1凑试法确定PID参数86

4.4.2实验经验法确定PID参数87

4.4.3自整定PID方法89

4.4.4按二阶工程设计法设计数字控制器90

4.5小结94

4.6习题94

第5章数字控制器的直接设计技术96

5.1数字控制器的直接设计步骤96

5.2最少拍无差系统的设计97

5.2.1典型输入下最少拍控制系统的设计分析98

5.2.2最少拍快速有波纹系统设计的一般方法103

5.2.3最少拍无波纹控制系统设计107

5.2.4最少拍控制系统的局限性110

5.3达林控制算法112

5.3.1达林算法的数字控制器设计112

5.3.2振铃现象及其抑制115

5.4小结118

5.5习题118

第6章现代控制技术121

6.1现代控制技术概述121

6.2自适应控制122

6.2.1模型参考自适应控制123

6.2.2自校正控制124

6.2.3PID自整定调节器127

6.3模糊控制128

6.3.1模糊控制系统原理128

6.3.2模糊自适应整定PID控制133

6.4小结135

6.5习题136

第7章微型计算机控制系统应用软件137

7.1微型计算机控制系统软件概述137

7.1.1基本功能137

7.1.2应用程序设计步骤138

7.1.3程序设计方法139

7.1.4程序设计语言选择140

7.2常用控制程序设计141

7.2.1报警程序设计 141

7.2.2数字滤波程序设计143

7.2.3线性化处理程序设计 153

7.2.4标度变换程序设计 155

7.2.5PID算法程序设计 157

7.3小结167

7.4习题168

第8章组态软件应用技术169

8.1组态软件概述169

8.2常用组态软件基础170

8.2.1实时工业控制软件包iFIX172

8.2.2MCGS组态软件174

8.2.3WinCC组态软件176

8.3项目案例组态软件应用180

8.3.1被控对象的分析与描述180

8.3.2监控软件的设计181

8.4小结192

8.5习题192

第9章微型计算机控制系统设计及应用实例193

9.1微型计算机控制系统设计的一般原则和步骤193

9.1.1系统设计的原则193

9.1.2系统设计的步骤194

9.2微型计算机控制系统设计实例197

9.2.1温度控制系统的硬件设计197

9.2.2温度控制系统的软件设计200

9.3小结203

9.4习题204

第10章微型计算机控制系统的可靠性设计205

10.1微型计算机控制系统可靠性概述205

10.1.1可靠性的基本概念205

10.1.2系统可靠性分析206

10.1.3系统故障的来源207

10.1.4提高系统可靠性的途径208

10.2噪声传播途径及其抑制措施208

10.2.1噪声的种类及其特点208

10.2.2抗干扰三要素及其应用211

10.2.3噪声传播途径及其抑制方法213

10.3数字电路的抗干扰设计227

10.3.1数字电路抗干扰概述227

10.3.2数字电路外部干扰及其抑制方法229

10.3.3数字电路的内部干扰及其抑制230

10.4印制电路板抗干扰设计235

10.4.1单面、双面印制电路板的抗干扰设计235

10.4.2多层印制电路板叠层设计237

10.4.3印制电路板布线技术及其应用237

10.4.4印制电路板的地线设计及其应用243

10.4.5印制电路板的终端匹配方法247

10.5微型计算机电路抗干扰设计247

10.5.1增加总线的抗干扰能力247

10.5.2系统的防辐射措施248

10.5.3抑制存储器产生的噪声249

10.5.4微机系统的装接设计249

10.6软件系统可靠性设计250

10.7小结254

10.8习题255

第11章网络集成计算机控制系统256

11.1集散控制系统简介256

11.1.1DCS概述256

11.1.2DCS的分散过程控制级257

11.1.3DCS的集中操作管理级258

11.1.4DCS的综合信息管理级258

11.1.5DCS的数据通信258

11.1.6DCS构成实例259

11.2现场总线控制系统简介261

11.2.1现场总线概述261

11.2.2现场总线的发展背景与趋势263

11.2.3现场总线标准265

11.2.4现场总线控制系统266

11.2.5现场总线对ＤＣＳ结构的影响267

11.3FCS与DCS的比较268

11.4小结269

11.5习题269

第12章计算机智能制造技术270

12.1智能制造技术简介270

12.1.1智能制造技术的背景和发展270

12.1.2智能制造技术体系271

12.2智能制造内容272

12.2.1智能产品272

12.2.2智能制造过程272

12.2.3智能制造模式275

12.3智能制造中的计算机控制技术276

12.4齿轮箱组装生产线的智能制造系统277

12.4.1系统目标277

12.4.2系统总体架构278

12.4.3系统硬件拓扑结构设计279

12.5小结280

12.6习题280

附录采样系统的Z变换281

参考文献286

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