計算機控制

計算機控制系統是在自動控制技術和計算機技術發展的基礎上產生的。若將自動控制系統中的控制器的功能用計算機來實現，就組成了典型的計算機控制系統。它用計算機參與控制並藉助一些輔助部件與被控對象相聯繫，以獲得一定的控制目的而構成的系統。其中輔助部件主要指輸入輸出介面、檢測裝置和執行裝置等。它與被控對象的聯繫和部件間的聯繫通常有兩種方式：有線方式、無線方式。控制目的可以是使被控對象的狀態或運動過程達到某種要求，也可以是達到某種最優化目標。

全書由五個主要部分構成。基礎篇是對計算機控制相關基礎知識的系統歸納和深化，尤其針對一些跨課程、易混淆的重要概念之間的關係加以澄清；技術篇主要介紹計算機控制的實現技術（過程通道；控制演演算法與數據處理；網路）和支撐技術（可靠性）；工具篇介紹模塊化、圖形化的計算機控制系統開發、模擬、測試、運行平台；實例篇包括可編程式控制制器系統、嵌入式系統、機電一體化、綜合自動化與分散式控制等領域的綜合實例；附錄篇包括計算機控制相關的術語表、數學和誤差理論基礎、常用信息資源以及常用晶元資料。

本書可作為自動化、電子、電氣工程、計算機、機電一體化等專業計算機控制類課程（如計算機控制、微機控制、單片機控制、PLC控制、DCS、FCS等）的本、專科教材，以及過程式控制制、機電控制、嵌入式系統等課程和綜合設計的參考書，也可供相關領域工程、技術、管理、維護人員作技術參考。

第一篇 基礎篇

第1章 引言

1.1 可能會面對什麼樣的計算機控制問題

1.2 如何使用本書

1.3 小結與進一步學習指南

第2章 控制基礎

2.1 控制的基本概念

2.2 幾組重要概念

2.3 現代控制與智能控制

2.4 分層控制與分散式控制

2.5 小結與進一步學習指南

第3章 計算機基礎

3.1 計算機的基本概念

3.2 MCU類計算機

3.3 DSP簡介

3.4 可編程ASIC簡介

3.5 小結與進一步學習指南

第4章 感測器與執行元件基礎

4.1 感測器基礎

4.2 執行元件基礎

4.3 小結與進一步學習指南

習題與思考題一

第二篇 技術篇

第5章 過程通道技術

5.1 過程通道的基本概念

5.2 數字量輸入輸出通道

5.3 模擬量輸入通道

5.4 模擬量輸出通道

5.5 小結與進一步學習指南

第6章 數據處理技術

6.1 數字濾波

6.2 標度變換

6.3 線性化

6.4 小結與進一步學習指南

第7章 控制網路技術

7.1 網路基礎

7.2 現場匯流排技術

7.3 工業乙太網

7.4 小結與進一步學習指南

第8章 可靠性技術

8.1 可靠性的基本概念

8.2 電子系統硬體可靠性技術簡介

8.3 小結與進一步學習指南

習題與思考題二

第三篇 工具篇

第9章 數據自理與模擬工具

9.1 控制系統的模擬

9.2 MATLAB簡介

9.3 MATLAB在控制中的應用實例

9.4 小結與進一步學習指南

第10章 其他常用工具簡介

10.1 組態軟體簡介

10.2 虛擬儀器簡介

10.3 小結與進一步學習指南

習題與思考題三

第四篇 實例篇

第11章 可編程序控制器系統專題

11.1 可編程序控制器簡介

11.2 可編程式控制制器的程序設計

11.3 可編程序控制器系統實例

第12章 嵌入式系統專題

12.1 嵌入式系統開發大門

12.2 嵌入式控制產品設計實例

第13章 機電一體化專題

13.1 基於MCU的直流電機調速

13.2 機器人

13.3 數控機床及其應用

第14章 綜合自動化與分散式控制專題

14.1 CMIS的基本概念及典型實例

14.2 流程工業綜合自動化的基本概念及典型實例

14.3 第四代DCS的基本概念及典型實例

14.4 基於智能微節點的無線感測器網路

附錄篇

附錄A 術語表

附錄B 常用數學公式

附錄C 誤差與不確定度的基本概念

附錄D 常用信息資源

附錄E 常用封裝和器件

參考文獻