定 价：35 元
丛书名：卓越工程师教育培养计划配套教材·机械工程系列
- 作者：周志峰，吴建民，茅健
- 出版时间：2014/1/1
- ISBN：9787302349747
- 出 版 社：清华大学出版社
- 中图法分类：TP273
- 页码：250
- 纸张：胶版纸
- 版次：1
- 开本：16K
《计算机控制技术/卓越工程师教育培养计划配套教材·机械工程系列》较系统地阐述了计算机控制系统的设计和实现方法，其内容包括：计算机控制系统概述、计算机测控通道设计、常见控制器件和驱动元件、数字控制器设计、控制系统的数据处理、系统抗干扰技术、控制网络技术。
《计算机控制技术/卓越工程师教育培养计划配套教材·机械工程系列》可作为高等院校机械自动化、机电一体化、测控技术、自动化等专业本科生的教材或教学参考书，也可作为计算机控制技术的工程技术人员的参考书或培训教材。
周志峰等编著的《计算机控制技术》共7章，围绕计算机控制系统的设计和实现展开。第1章介绍计算机控制系统的组成、特征、分类、发展过程及趋势，以及常见的控制计算机； 第2章介绍计算机测控通道的设计，包括数字I/O通道、模拟量输入通道、模拟量输出通道、人 机接口设计、单元电路的级联和匹配以及逻辑电平的转换； 第3章介绍常用控制器件和驱动元件，包括继电器、接触器、电磁阀、电力电子器件的基本原理，常用步进电机和伺服电动机工作原理及控制驱动电路； 第4章介绍数字控制器设计，包括 Z变换基础、数字控制器的模拟化设计、PID控制算法、控制器离散化设计和大林算法； 第5章介绍计算机控制系统常见的数据处理方法，包括程序设计基础、数据预处理、查表和排序、数字滤波等； 第6章介绍计算机控制系统抗干扰技术，包括干扰噪声的形成、硬件抗干扰和软件抗干扰； 第7章介绍计算机控制网络技术，包括工业控制网络概述、网络技术基础、工业以太网和现场总线。
随着科技和现代工业的发展，机械学科和计算机、电子电气、自动控制等学科的结合越来越紧密，高等院校机械类专业开设计算机控制技术课程已成趋势。由于专业原因，机械类专业学生在计算机基础、控制理论、电工电子、程序开发等方面的基础相对薄弱，而目前大部分计算机控制技术方面的教材主要是面向计算机、自动化、电力电子等专业，在内容上侧重计算机控制理论、控制方法等方面的讲授，并不适合机械类专业学生的学习，因此编写一本面向机械类专业或近机械类专业的计算机控制技术教材具有积极的意义和作用。
教材编写大纲的组织和设计参考了国内多所高等院校机械专业的培养方案和课程体系，力求教材体系完整和新颖，能较好地面向机械类专业，注重系统性和实践性，较充分地考虑机械类专业学生在计算机控制技术方面的基础，有利于学生的学习和自学。通过该课程的学习，学生能把“微机原理及应用”、“机械工程控制基础”、“电工电子”、“C程序设计”等相关课程进行回顾、总结和提高，促进学生综合应用所学课程知识能力的提高，使学生较系统地掌握计算机控制系统相关知识，具备独立设计和实现基于单片机的计算机控制系统的能力。
全书共7章，围绕计算机控制系统的设计和实现展开。第1章介绍计算机控制系统的组成、特征、分类、发展过程及趋势，以及常见的控制计算机； 第2章介绍计算机测控通道的设计，包括数字I/O通道、模拟量输入通道、模拟量输出通道、人机接口设计、单元电路的级联和匹配以及逻辑电平的转换； 第3章介绍常用控制器件和驱动元件，包括继电器、接触器、电磁阀、电力电子器件的基本原理，常用步进电机和伺服电动机工作原理及控制驱动电路； 第4章介绍数字控制器设计，包括 Z变换基础、数字控制器的模拟化设计、PID控制算法、控制器离散化设计和大林算法； 第5章介绍计算机控制系统常见的数据处理方法，包括程序设计基础、数据预处理、查表和排序、数字滤波等； 第6章介绍计算机控制系统抗干扰技术，包括干扰噪声的形成、硬件抗干扰和软件抗干扰； 第7章介绍计算机控制网络技术，包括工业控制网络概述、网络技术基础、工业以太网和现场总线。
本书由周志峰主编，并负责第1、2、3、5、6章内容的编写； 吴建民负责第4章的编写； 茅健负责第7章的编写。陈宁、陈康、宋春月等研究生在编写资料的整理方面做了大量工作。
由于作者学识水平有限，疏漏之处在所难免，敬请广大读者批评指正。
编者2014年1月
第1章 计算机控制系统概述
1.1 计算机控制系统的特征和组成
1.1.1 计算机控制系统的特征和工作原理
1.1.2 计算机控制系统的硬件组成
1.1.3 计算机控制系统的软件
1.2 计算机控制系统的分类
1.2.1 操作指导控制系统
1.2.2 直接数字控制系统
1.2.3 监督计算机控制系统
1.2.4 集散控制系统
1.2.5 现场总线控制系统
1.2.6 计算机集成制造系统
1.3 计算机控制的发展概况和趋势
1.3.1 计算机控制的发展过程
1.3.2 计算机控制理论和新型控制策略
1.3.3 计算机控制系统的发展趋势
1.4 常见的工业控制计算机
1.4.1 单片微型计算机
1.4.2 可编程控制器（PLC）
1.4.3 工控机
习题与思考题
第2章 计算机测控通道设计
2.1 开关量输入/输出通道
2.1.1 开关量输入通道
2.1.2 开关量输出通道
2.1.3 开关量输入/输出通道设计
2.2 模拟输入通道
2.2.1 模拟信号数字化
2.2.2 输入通道组成
2.2.3 信号调理
2.2.4 模拟多路开关
2.2.5 采样/保持器
2.2.6 A/D转换器及接口设计
2.2.7 模拟输入通道设计举例
2.3 模拟输出通道
2.3.1 模拟输出通道的基本理论
2.3.2 输出通道组成
2.3.3 D/A转换器及接口设计
2.4 人?机接口设计
2.4.1 键盘
2.4.2 LED数码管
2.5 单元电路的级联和匹配
2.5.1 电气性能的匹配
2.5.2 信号耦合和时序配合
2.5.3 电平转换接口
习题与思考题
第3章 常用控制器件和驱动元件
3.1 继电器和接触器
3.1.1 继电器
3.1.2 接触器
3.2 电磁阀
3.3 电力电子器件
3.3.1 普通晶闸管（单向可控硅）
3.3.2 双向晶闸管（双向可控硅）
3.3.3 单结晶体管及触发电路
3.3.4 全控型器件
3.4 固态继电器
3.4.1 交直流固态继电器
3.4.2 参数固态继电器
3.5 步进电机
3.5.1 结构和工作原理
3.5.2 类型及结构
3.5.3 基本特性
3.5.4 步进电机控制
3.6 直流伺服电动机
3.6.1 结构和工作原理
3.6.2 基本特性和技术参数
3.6.3 工作状态
3.7 交流伺服电动机
习题与思考题
第4章 数字控制器设计
4.1 Z变换基础
4.1.1 Z变换的定义
4.1.2 基本序列的Z变换
4.1.3 单边Z变换的性质
4.2 数字控制器的模拟化设计
4.3 PID控制算法
4.3.1 PID控制器原理
4.3.2 数字PID控制器
4.3.3 数字PID控制算法的改进
4.3.4 数字PID控制器参数的整定
4.4 控制器离散化设计
4.4.1 离散化设计步骤
4.4.2 最少拍控制器设计
4.4.3 最少拍无纹波控制器设计
4.5 大林算法及振铃现象
4.5.1 大林算法
4.5.2 振铃现象及其消除方法
习题与思考题
第5章 控制系统的数据处理
5.1 程序设计技术
5.1.1 程序设计的步骤与方法
5.1.2 工业控制组态软件
5.2 测量数据预处理技术
5.2.1 系统误差的自动校准
5.2.2 线性化处理
5.2.3 量程变换
5.2.4 标度变换
5.2.5 插值算法
5.2.6 越限报警处理
5.3 查表及数据排序技术
5.3.1 数据排序技术
5.3.2 查表技术
5.4 数字滤波技术
5.4.1 限幅滤波和中值滤波
5.4.2 平均值滤波
5.4.3 低通数字滤波
5.4.4 复合数字滤波
习题与思考题
第6章 抗干扰技术
6.1 干扰噪声的形成
6.1.1 噪声源
6.1.2 噪声的耦合方式
6.1.3 噪声的干扰模式
6.2 硬件抗干扰技术
6.2.1 电源系统抗干扰
6.2.2 接地技术
6.2.3 过程通道抗干扰
6.2.4 印刷电路板抗干扰
6.3 软件抗干扰技术
6.3.1 软件冗余技术
6.3.2 软件陷阱技术
6.3.3 数字量传输通道软件抗干扰技术
6.3.4 看门狗技术
习题与思考题
第7章 控制网络技术
7.1 工业控制网络概述
7.1.1 企业信息化
7.1.2 控制网络的特点
7.1.3 控制网络的类型
7.2 网络技术基础
7.2.1 网络拓扑结构
7.2.2 介质访问控制技术
7.2.3 差错控制技术
7.2.4 TCP/IP参考模型
7.3 工业以太网
7.3.1 工业以太网与以太网
7.3.2 以太网的优势
7.3.3 工业以太网的关键技术
7.3.4 常见工业以太网协议
7.4 现场总线
7.4.1 现场总线概述
7.4.2 典型现场总线
习题与思考题
参考文献
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