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計算機控制技術

出版社：西安電子科技大學出版社出版時間：2022-09-01
開本： 26cm 頁數(shù)： 224頁
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計算機控制技術 版權信息

計算機控制技術 內(nèi)容簡介

本書全面系統(tǒng)地介紹了計算機控制系統(tǒng)的基本組成和在工業(yè)控制中的應用技術，并結合實際, 深入淺出地介紹了幾種典型的控制系統(tǒng)和控制技術。全書共8章，主要內(nèi)容包括：計算機控制系統(tǒng)概述、開關量輸入/輸出通道與人機接口、順序控制與數(shù)字控制、模擬量輸入、輸出通道、PID調(diào)節(jié)器的數(shù)字化實現(xiàn)、 計算機控制系統(tǒng)的抗干擾技術、工業(yè)控制微型計算機、物聯(lián)網(wǎng)技術。 為了幫助讀者掌握各部分內(nèi)容，書中每章章末都附有習題。本書可作為高職高專院校應用電子技術、電子信息工程、自動化、機電一體化、電氣工程等專業(yè)的計算機控制技術課程的教材，也可作為計算機控制領域工程技術人員的參考書。

計算機控制技術 目錄

第1章 計算機控制系統(tǒng)概述 1 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成 1 1.1.1 計算機控制系統(tǒng)的硬件組成 3 1.1.2 計算機控制系統(tǒng)的軟件 4 1.2 工業(yè)控制計算機的特點 4 1.3 微型計算機控制系統(tǒng)的主要結構類型 5 1.3.1 計算機操作指導控制系統(tǒng) 5 1.3.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng) 6 1.3.3 監(jiān)督計算機控制系統(tǒng) 6 1.3.4 集散型控制系統(tǒng) 6 1.3.5 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) 7 1.3.6 工業(yè)過程計算機集成制造系統(tǒng) 8 1.4 微型計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展 9 1.4.1 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展過程 9 1.4.2 近年來計算機控制系統(tǒng)在我國的 發(fā)展趨勢 9 習題 14 第2章 開關量輸入/輸出通道與人機接口 15 2.1 過程通道的分類 15 2.2 開關量輸入/輸出通道 16 2.2.1 開關量輸入/輸出通道的一般結構形式 16 2.2.2 開關量輸入信號的調(diào)理 17 2.2.3 開關量輸出驅動電路 20 2.2.4 開關量輸入/輸出通道的設計 22 2.3 人機接口——鍵盤 23 2.3.1 非編碼鍵盤 24 2.3.2 編碼鍵盤 29 2.4 人機接口——數(shù)字顯示方法 32 2.4.1 發(fā)光二極管LED顯示 32 2.4.2 LCD顯示接口技術 39 習題 82 第3章 順序控制與數(shù)字控制 84 3.1 順序控制 84 3.1.1 順序控制系統(tǒng)的類型 84 3.1.2 順序控制系統(tǒng)的組成 86 3.1.3 順序控制系統(tǒng)的應用領域 86 3.1.4 順序控制的應用實例 87 3.2 數(shù)字程序控制 89 3.2.1 數(shù)值插補計算方法 89 3.2.2 逐點比較法直線插補 90 3.2.3 逐點比較法圓弧插補 95 3.2.4 步進電機工作原理 100 3.2.5 步進電機控制系統(tǒng)原理 102 3.2.6 步進電機與微型機的接口及程序設計 104 3.2.7 步進電機步數(shù)及速度的計算方法 109 3.2.8 步進電機的變速控制 110 習題 111 第4章 模擬量輸入/輸出通道 113 4.1 模擬量輸入通道 113 4.1.1 輸入信號的處理 113 4.1.2 多路開關 114 4.1.3 放大器 118 4.1.4 采樣保持器(S／H) 120 4.1.5 模／數(shù)(A／D)轉換器及其應用 121 4.2 模擬量輸出通道 129 4.2.1 DAC的工作原理 129 4.2.2 多路模擬量輸出通道的結構形式 131 4.2.3 D／A輸出方式 132 4.2.4 失電保護和手動／自動無擾動切換 133 4.2.5 DAC的主要技術指標 133 4.2.6 典型應用例子 134 習題 136 第5章 PID調(diào)節(jié)器的數(shù)字化實現(xiàn) 138 5.1 PID調(diào)節(jié)器 139 5.1.1 PID調(diào)節(jié)器的優(yōu)點 139 5.1.2 PID調(diào)節(jié)器的作用 139 5.2 數(shù)字PID控制器的設計 142 5.2.1 PID控制規(guī)律的離散化 143 5.2.2 PID數(shù)字控制器的實現(xiàn) 144 5.3 數(shù)字PID控制器參數(shù)的整定 146 5.3.1 采樣周期的選擇 146 5.3.2 PID控制器參數(shù)的整定 147 習題 151 第6章 計算機控制系統(tǒng)的抗干擾技術 153 6.1 干擾信號的類型及其傳輸形式 153 6.2 抗干擾技術 154 6.2.1 接地技術 155 6.2.2 屏蔽技術 156 6.2.3 隔離技術 157 6.2.4 串模干擾的抑制 157 6.2.5 共模干擾的抑制 158 6.2.6 長線傳輸中的抗干擾問題 158 6.3 電源干擾的抑制 159 6.3.1 電源干擾的基本類型 159 6.3.2 電源抗干擾的基本方法 160 6.4 CPU軟件抗干擾技術 162 6.4.1 人工復位 163 6.4.2 掉電保護 163 6.4.3 睡眠抗干擾 164 6.4.4 指令冗余 165 6.4.5 軟件陷阱 165 6.4.6 程序運行監(jiān)視系統(tǒng)(WATCHDOG) 168 6.5 數(shù)字信號的軟件抗干擾措施 171 6.5.1 數(shù)字信號的輸入方法 171 6.5.2 數(shù)字信號的輸出方法 172 6.5.3 數(shù)字濾波 173 習題 177 第7章 工業(yè)控制微型計算機 178 7.1 工業(yè)控制計算機的特點 178 7.2 總線式工控機的組成結構 179 7.3 常用工控總線(STD／VME／IPC工控機) 180 7.3.1 STD總線工控機 180 7.3.2 MC6800／MC68000工控機 180 7.3.3 IPC總線工控機 180 7.4 IPC的主要外部結構形式 181 7.4.1 臺式IPC 181 7.4.2 盤裝式IPC 182 7.4.3 IPC工作站 182 7.4.4 插箱式IPC 183 7.4.5 嵌入式IPC 184 7.5 IPC總線工控機內(nèi)部典型構成形式 185 7.5.1 工業(yè)控制計算機的組成 185 7.5.2 工業(yè)控制計算機系統(tǒng)的組成 186 7.6 IPC總線工業(yè)控制計算機常用板卡介紹 187 7.6.1 IPC總線工業(yè)控制計算機的概念 187 7.6.2 工業(yè)控制計算機I／O接口信號板卡 188 7.7 工業(yè)控制計算機與工控模塊應用實例 193 7.7.1 控制系統(tǒng)的整體分析步驟 193 7.7.2 模擬量輸出模塊的選擇 195 7.7.3 模擬量輸入模塊的選擇 196 7.7.4 開關量輸出模塊的選擇 196 7.7.5 開關量輸入模塊的選擇 198 7.7.6 工業(yè)控制計算機的選擇 199 7.7.7 工業(yè)控制軟件的選擇 199 7.7.8 控制軟件的設計 200 習題 202 第8章 物聯(lián)網(wǎng)技術 203 8.1 物聯(lián)網(wǎng)概述 203 8.2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史 204 8.3 物聯(lián)網(wǎng)的體系架構 205 8.3.1 感知層 206 8.3.2 傳輸層 206 8.3.3 處理層 207 8.3.4 應用層 207 8.4 物聯(lián)網(wǎng)的通信方式 207 8.4.1 通信技術介紹 207 8.4.2 有線通信技術 208 8.4.3 無線通信技術 209 8.5 物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術 211 8.5.1 射頻識別技術 211 8.5.2 傳感網(wǎng) 211 8.5.3 M2M系統(tǒng)框架 211 8.5.4 云計算 212 8.6 物聯(lián)網(wǎng)的應用 212 8.6.1 工業(yè)領域的應用 212 8.6.2 農(nóng)業(yè)領域的應用 213 8.6.3 智慧城市領域的應用 213 8.6.4 公共交通領域的應用 215 8.6.5 其他領域的應用 215 8.7 物聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn) 217 習題 218 附錄 ST7920 GB中文字型碼表219 參考文獻 224
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