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第一章 计算机控制系统概述1

第一节 计算机控制系统的组成1

一、硬件组成2

二、软件组成3

第二节 计算机控制系统内的信号变换4

一、信号的采样5

二、信号的量化5

三、信号的保持6

第三节 计算机控制系统的分类6

一、数据采集系统（DAS）6

二、操作指导控制系统（OGC）7

三、直接数字控制系统（DDC）7

四、监督计算机控制系统（SCC）7

五、分散控制系统（DCS）8

第四节 计算机控制技术的发展9

一、计算机控制技术的发展历程9

二、控制计算机的几种机型9

习题12

第二章 计算机控制系统过程通道13

第一节 CPU寻址外设的方式13

一、I/O接口与存储器独立编址13

二、I/O接口与存储器统一编址14

三、地址译码技术15

第二节 模拟量输出通道20

一、D/A 转换器20

二、8位D/A转换器及其与CPU的接口21

三、12位D/A转换器及其与CPU的接口25

四、D/A转换模板27

第三节 模拟量输入通道31

一、A/D转换器31

二、8位A/D转换器及其与CPU的接口33

三、12位A/D转换器及其与CPU的接口37

四、A/D转换模板40

第四节 数字量输入输出通道46

一、数字量输入输出模板的典型结构46

二、输入信号调理电路47

三、输出信号驱动电路49

第五节 数字滤波与数据处理51

一、数字滤波51

二、标度变换54

习题58

第三章 计算机控制系统人机接口技术60

第一节 键盘接口60

一、非编码键盘60

二、编码键盘66

第二节 LED 显示器接口68

一、LED 显示器工作原理68

二、LED 显示器显示方式69

三、LED 显示器接口电路70

第三节 可编程键盘/LED显示器接口75

一、Intel 8279工作原理76

二、Intel 8279引脚功能79

三、Intel 8279接口方式80

四、Intel 8279编程命令81

五、Intel 8279应用实例84

第四节 图形显示器86

一、图形显示概述86

二、图形显示画面87

习题90

第四章 计算机控制系统抗干扰技术91

第一节 干扰的传播途径与作用方式91

一、干扰的传播途径91

二、干扰的作用方式94

第二节 干扰的抑制96

一、共模干扰的抑制96

二、串模干扰的抑制99

三、长线传输干扰的抑制100

第三节 WATCHDOG和系统支持101

一、WATCHDOG的特性与工作原理102

二、WATCHDOG的实现方法103

第四节 接地技术104

一、地线系统的分析104

二、输入系统的接地105

三、主机系统的接地106

第五节 供电技术107

一、供电系统的一般保护措施107

二、电源异常的保护措施107

习题109

第五章 计算机控制系统总线技术110

第一节 总线的分类110

一、片内总线110

二、内部总线110

三、外部总线111

四、现场总线111

第二节 总线的模板化结构111

第三节 系统总线112

一、STD 总线112

二、PC总线117

第四节 通信总线125

一、IEEE 488总线126

二、RS-232C总线129

第五节 现场总线134

一、现场总线的本质含义134

二、现场总线的基本设备136

三、现场总线的优点137

四、现场总线的几种类型138

习题138

第六章 计算机控制系统常用控制算法140

第一节 数字PID控制算法140

一、基本的数字PID控制算法140

二、数字PID控制算法的改进145

三、数字PID控制参数的整定149

第二节 量少拍控制算法152

一、最少拍有波纹系统153

二、最少拍无波纹系统164

第三节 大林控制算法167

一、大林控制算法的基本形式167

二、振铃现象的消除169

第四节 模糊控制算法171

一、模糊控制的数学基础172

二、模糊控制原理174

三、模糊控制器的设计174

四、F控制器与PI控制器的特性比较179

五、设计举例180

习题185

第七章 计算机控制系统通信网络技术188

第一节 数据通信基础知识188

一、数据通信概述188

二、数据通信系统的基本组成190

三、数据传输形式191

四、多路复用技术192

五、通信线路的通信方式194

六、同步技术195

第二节 通信网络技术198

一、网络拓扑结构198

二、信息存取控制技术200

三、信息交换技术201

四、差错控制技术203

第三节 通信网络协议205

一、协议层次模型205

二、物理层协议207

三、数据链路层协议208

四、局部区域网络协议210

习题213

第八章 计算机分散控制系统214

第一节 分散控制系统的发展214

一、分散控制系统的产生214

二、分散控制系统的发展概况215

三、国内分散控制系统发展概况216

第二节 分散控制系统的结构及特点217

一、DCS的一般结构217

二、DCS的特点219

三、几种当今流行的DCS简介221

四、DCS的展望228

第三节 基本控制器229

一、基本控制器的硬件组成229

二、基本控制器的软件230

第四节 NETWORK-90及其应用232

一、N-90的组成232

二、PCU和它的模件233

三、N-90的通信系统236

四、N-90的操作接口238

五、N-90的系统组态241

六、N-90的应用举例247

习题251

第九章 计算机控制系统设计252

第一节 系统设计原则252

第二节 系统设计步骤253

一、总体设计254

二、硬件设计255

三、软件设计256

四、系统调试261

第三节 系统设计举例261

一、基于单片机的专用控制系统——玻璃窑炉液位测控系统261

二、基于STD总线的通用控制系统——循环水动态模拟装置测控系统270

三、基于IPC与智能控制单元的涤纶生产流程分散控制系统276

习题287

参考文献288

附录289