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包郵 計算機控制技術(shù)及應(yīng)用

出版社:西安電子科技大學(xué)出版社出版時間:2024-03-01
開本: 26cm 頁數(shù): 375頁
本類榜單:教材銷量榜
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計算機控制技術(shù)及應(yīng)用 版權(quán)信息

  • ISBN:9787560672199
  • 條形碼:9787560672199 ; 978-7-5606-7219-9
  • 裝幀:平裝-膠訂
  • 冊數(shù):暫無
  • 重量:暫無
  • 所屬分類:>

計算機控制技術(shù)及應(yīng)用 本書特色

本書是為普通高等院校自動化、測控技術(shù)、智能控制、電氣工程等專業(yè)編寫的教材。 編寫時本著“基本理論適度、注重工程應(yīng)用”的基本原則,將理論知識與實踐知識有機地融合起來。同時本書結(jié)合案例教學(xué)、項目教學(xué)、研究性學(xué)習(xí)等方法,借鑒國外精品教材以及國內(nèi)應(yīng)用型本科優(yōu)秀教材的寫作思路、寫作方法以及章節(jié)安排,將計算機控制技術(shù)*核心的內(nèi)容作為重點,以更加適合創(chuàng)新性、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要,使學(xué)生易于理解和掌握理論知識點,并能將其應(yīng)用到實踐中,從而基本具備計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計能力。
本書的特點如下:
(1) 把握核心內(nèi)容, 以*基本的直接數(shù)字控制系統(tǒng)為主要對象,以計算機控制基礎(chǔ)理論、過程通道 (硬件和數(shù)字濾波)、常用的控制算法作為核心內(nèi)容。
(2) 注重實際和工程應(yīng)用,將理論知識與實踐知識有機融合,例題與例程使用C語言編寫并用Proteus仿真,方便修改或調(diào)整參數(shù),直觀地呈現(xiàn)程序和電路執(zhí)行效果。
(3) 進行理論分析時注重應(yīng)用 MATLAB對實例進行仿真,使抽象的理論知識易于理解。
(4) 隨著嵌入式計算機技術(shù)的發(fā)展,采用國產(chǎn)宏晶STC51微處理器替換8086處理器,使讀者可以方便地將本書中的例程應(yīng)用于實踐中。

計算機控制技術(shù)及應(yīng)用 內(nèi)容簡介

本書以計算機控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計、控制技術(shù)理論分析、軟件程序設(shè)計、綜合設(shè)計為主線,系統(tǒng)地介紹計算機控制技術(shù)的基本理論和應(yīng)用。全書共分8章,第1章為緒論,第2章為計算機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計技術(shù),第3章為計算機控制系統(tǒng)的理論分析,第4章、第5章和第6章分別為數(shù)字控制技術(shù)、常規(guī)及復(fù)雜控制技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù),第7章為計算機控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計技術(shù),第8章為計算機控制系統(tǒng)綜合設(shè)計與實現(xiàn)。

計算機控制技術(shù)及應(yīng)用 目錄

第1章 緒論 1 1.1 計算機控制系統(tǒng)概述 1 1.1.1 計算機控制系統(tǒng)的特征 1 1.1.2 計算機控制系統(tǒng)的工作原理 2 1.1.3 計算機控制系統(tǒng)的硬件組成 3 1.1.4 計算機控制系統(tǒng)的軟件組成 4 1.2 計算機控制系統(tǒng)的分類 4 1.2.1 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng) 4 1.2.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng) 5 1.2.3 監(jiān)督計算機控制系統(tǒng) 6 1.2.4 集散控制系統(tǒng) 7 1.2.5 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) 8 1.2.6 計算機集成制造系統(tǒng) 8 1.2.7 物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng) 8 1.3 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況與發(fā)展趨勢 9 1.3.1 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況 9 1.3.2 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 12 1.4 通用微處理器——STC89C51 14 1.4.1 STC89C51的組成 14 1.4.2 STC89C51的引腳介紹 14 1.4.3 單片機*小系統(tǒng) 15 1.4.4 STC89C51單片機的簡單例程——流水燈 17 思考與練習(xí) 20 第2章 計算機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計技術(shù) 21 2.1 計算機控制系統(tǒng)常用主機 21 2.1.1 工業(yè)控制計算機(IPC) 21 2.1.2 可編程邏輯控制器(PLC) 21 2.1.3 嵌入式系統(tǒng) 21 2.2 數(shù)字量輸入/輸出通道 22 2.2.1 數(shù)字量輸入/輸出接口技術(shù) 22 2.2.2 數(shù)字量輸入(DI)通道 23 2.2.3 數(shù)字量輸出(DO)通道 26 2.3 模擬量輸入通道 27 2.3.1 模擬量輸入通道的組成 27 2.3.2 I/V變換電路 28 2.3.3 多路模擬開關(guān) 28 2.3.4 前置放大器 29 2.3.5 采樣保持器 30 2.3.6 常用A/D轉(zhuǎn)換器 30 2.3.7 A/D轉(zhuǎn)換器接口及ADC采集系統(tǒng)設(shè)計 34 2.3.8 模擬量輸入通道設(shè)計方法 39 2.4 模擬量輸出通道 39 2.4.1 模擬量輸出通道的結(jié)構(gòu)形式 39 2.4.2 D/A轉(zhuǎn)換器 40 2.4.3 V/I變換電路 48 2.4.4 模擬量輸出通道設(shè)計方法 50 2.5 鍵盤接口技術(shù) 50 2.5.1 鍵盤的組成、 抖動及消除按鍵抖動的措施 50 2.5.2 獨立式按鍵接口技術(shù) 52 2.5.3 矩陣式鍵盤接口技術(shù) 52 2.6 顯示接口技術(shù) 57 2.6.1 LED顯示接口技術(shù) 57 2.6.2 LED驅(qū)動芯片MAX7221 62 2.6.3 LCD顯示接口技術(shù) 65 2.7 計算機控制系統(tǒng)硬件抗干擾技術(shù) 78 2.7.1 干擾的來源 78 2.7.2 干擾竄入計算機控制系統(tǒng)的主要途徑 78 2.7.3 干擾的耦合方式 80 2.7.4 計算機控制系統(tǒng)的硬件抗干擾技術(shù) 81 2.7.5 計算機控制系統(tǒng)的接地和電源保護技術(shù) 89 2.8 設(shè)計實例 93 思考與練習(xí) 100 第3章 計算機控制系統(tǒng)的理論分析 101 3.1 計算機控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)描述方法的分類 101 3.2 信號的采樣與保持 101 3.2.1 信號的分類 101 3.2.2 連續(xù)信號的采樣 101 3.2.3 采樣定理 102 3.2.4 信號的恢復(fù)與零階保持器 103 3.3 采樣系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述 104 3.3.1 脈沖傳遞函數(shù)的定義 104 3.3.2 開環(huán)采樣系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù) 106 3.3.3 閉環(huán)采樣系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù) 108 3.4 離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 109 3.4.1 S平面與Z平面的關(guān)系 109 3.4.2 離散系統(tǒng)輸出響應(yīng)的一般關(guān)系式 115 3.4.3 離散系統(tǒng)穩(wěn)定性的判定 116 3.5 離散系統(tǒng)的過渡響應(yīng)分析 119 3.6 離散系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)準確度分析 122 3.6.1 離散系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 122 3.6.2 典型信號作用下離散系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 123 3.6.3 干擾信號作用下的離散穩(wěn)態(tài)誤差 125 3.6.4 采樣周期對穩(wěn)態(tài)誤差的影響 125 3.7 離散系統(tǒng)的輸出響應(yīng) 129 3.7.1 離散系統(tǒng)在采樣點間的響應(yīng) 129 3.7.2 被控對象含延時的輸出響應(yīng) 130 3.8 離散系統(tǒng)的根軌跡分析法 131 3.9 離散系統(tǒng)的頻域分析法 135 思考與練習(xí) 140 第4章 數(shù)字控制技術(shù) 142 4.1 數(shù)字控制系統(tǒng)概述 142 4.1.1 數(shù)字控制系統(tǒng)的組成 142 4.1.2 數(shù)字控制的原理 143 4.1.3 電動機中數(shù)字控制系統(tǒng)的分類 144 4.1.4 伺服控制系統(tǒng) 145 4.2 步進電動機伺服控制技術(shù) 146 4.2.1 步進伺服系統(tǒng)的構(gòu)成 146 4.2.2 步進電動機的工作原理 147 4.2.3 步進電動機的工作方式 148 4.2.4 步進電動機工控機控制技術(shù) 149 4.2.5 步進電動機單片機控制技術(shù) 151 4.3 直流伺服電動機伺服控制技術(shù) 153 4.3.1 直流伺服電動機的工作原理 153 4.3.2 直流伺服電動機的驅(qū)動與控制 155 4.4 交流伺服電動機伺服控制技術(shù) 159 4.4.1 交流伺服電動機的原理與組成 159 4.4.2 交流伺服電動機與步進電動機的比較 160 思考與練習(xí) 161 第5章 常規(guī)及復(fù)雜控制技術(shù) 162 5.1 數(shù)字控制器的模擬化設(shè)計 162 5.1.1 數(shù)字控制器的模擬化設(shè)計步驟 162 5.1.2 數(shù)字PID控制器 165 5.1.3 數(shù)字PID控制器的改進 174 5.1.4 數(shù)字PID算法的參數(shù)整定方法及采樣周期T的確定 188 5.2 數(shù)字控制器的離散化設(shè)計 192 5.2.1 數(shù)字控制器的離散化設(shè)計步驟 192 5.2.2 *少拍控制器的設(shè)計 193 5.2.3 *少拍無紋波控制器的設(shè)計 212 5.3 純滯后控制技術(shù) 223 5.3.1 大林算法 223 5.3.2 振鈴現(xiàn)象的消除 226 5.3.3 Smith預(yù)估控制 229 5.4 數(shù)字控制器的程序?qū)崿F(xiàn) 234 5.4.1 直接實現(xiàn)法 234 5.4.2 串接實現(xiàn)法 235 5.4.3 并接實現(xiàn)法 237 5.5 前饋控制系統(tǒng)設(shè)計 238 5.5.1 前饋控制系統(tǒng) 238 5.5.2 前饋-反饋復(fù)合控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 239 5.5.3 前饋-反饋控制算法 240 5.6 線性系統(tǒng)的能控性與能觀性 243 5.6.1 基本概念 243 5.6.2 離散系統(tǒng)的能控性 244 5.6.3 離散系統(tǒng)的可觀測性 246 5.6.4 對偶原理 247 5.6.5 坐標變換與標準型 247 5.7 數(shù)字控制器狀態(tài)空間設(shè)計法 250 5.7.1 狀態(tài)反饋極點配置控制系統(tǒng)的設(shè)計 250 5.7.2 狀態(tài)觀測器的設(shè)計 252 5.7.3 具有狀態(tài)觀測器的極點配置 255 思考與練習(xí) 259 第6章 物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù) 260 6.1 基本概念 260 6.2 數(shù)據(jù)傳輸模式 260 6.2.1 以太網(wǎng) 260 6.2.2 IoT網(wǎng)絡(luò) 260 6.2.3 PLC的無線總線系統(tǒng) 261 6.3 HC-05嵌入式藍牙串口通信模塊 262 6.3.1 HC-05藍牙模塊主要引腳定義 263 6.3.2 設(shè)置HC-05藍牙模塊為主模塊的步驟 263 6.3.3 AT配置指令 264 6.3.4 利用51單片機與HC-05藍牙模塊實現(xiàn)手機控制LED 268 6.4 ESP8266 WiFi模塊 270 6.4.1 ESP8266 WiFi 模塊AT指令 272 6.4.2 利用手機通過WiFi實現(xiàn)LED亮滅控制 276 6.5 物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)計實例 279 6.5.1 門禁系統(tǒng)硬件架構(gòu)設(shè)計 279 6.5.2 門禁系統(tǒng)硬件選型 281 6.5.3 門禁系統(tǒng)嵌入式軟件設(shè)計 283 思考與練習(xí) 283 第7章 計算機控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計技術(shù) 284 7.1 計算機控制系統(tǒng)軟件概述 284 7.1.1 軟件設(shè)計的方法 284 7.1.2 計算機控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件 286 7.1.3 監(jiān)控組態(tài)軟件 288 7.2 測量數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù) 291 7.2.1 系統(tǒng)誤差的自動校準 291 7.2.2 線性化處理 293 7.2.3 標度變換 295 7.2.4 插值算法 297 7.2.5 越限報警處理 301 7.3 軟件抗干擾技術(shù) 301 7.3.1 數(shù)字濾波技術(shù) 302 7.3.2 輸入/輸出數(shù)字量的軟件抗干擾技術(shù) 332 7.3.3 指令冗余技術(shù) 332 7.3.4 軟件陷阱技術(shù) 333 7.4 數(shù)字PID控制器的工程實現(xiàn) 333 7.4.1 給定值處理模塊的實現(xiàn) 334 7.4.2 被控量處理模塊的實現(xiàn) 335 7.4.3 偏差處理模塊的實現(xiàn) 335 7.4.4 控制算法模塊的實現(xiàn) 336 7.4.5 控制量處理模塊的實現(xiàn) 337 7.4.6 自動/手動切換模塊的實現(xiàn) 337 思考與練習(xí) 339 第8章 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 340 8.1 系統(tǒng)設(shè)計的原則與步驟 340 8.1.1 系統(tǒng)設(shè)計的原則 340 8.1.2 系統(tǒng)設(shè)計的步驟 342 8.2 系統(tǒng)的工程設(shè)計與實現(xiàn) 343 8.2.1 總體方案設(shè)計 343 8.2.2 硬件的工程設(shè)計和實現(xiàn) 344 8.2.3 軟件的工程設(shè)計和實現(xiàn) 346 8.2.4 系統(tǒng)的調(diào)試與運行 347 8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計 348 8.3.1 控制任務(wù)與工藝要求 348 8.3.2 系統(tǒng)的組成和基本工作原理 349 8.3.3 被控對象模型和參數(shù)的求取 350 8.3.4 控制規(guī)律的選擇和參數(shù)的確定 351 8.3.5 硬件系統(tǒng)詳細設(shè)計 352 8.3.6 固件程序設(shè)計 360 思考與練習(xí) 373 參考文獻 374
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