微型计算机控制技术

书籍目录

目录

第一章 计算机控制系统概述

第一节 计算机控制系统的基本概念

一、计算机控制系统的发展概况

二、计算机控制系统的组成

三、计算机控制系统的结构原理

四、计算机控制系统的特点

第二节 微型计算机控制系统的分类

一、计算机数据采集与处理系统

二、计算机操作指导控制系统

三、直接数字控制系统（DDC）

四、监督计算机控制系统（SCC）

五、分级控制系统

六、分散型控制系统（DCS）

第二章 计算机控制系统的理论基础

第一节 信息变换原理

一、离散控制系统结构图

二、脉冲采样器和采样过程

三、采样定理和采样周期T的选择

四、信号的恢复和保持器

第二节 线性离散控制系统的数学描述方法

一、差分方程

二、Z变换

三、Z变换的基本定理

四、Z反变换

五、用Z变换解差分方程

第三节 脉冲传递函数

一、脉冲传递函数的定义

二、脉冲传递函数的求法

三、离散系统的结构图等效变换

四、用脉冲传递函数分析离散系统的性能

第四节 线性离散控制系统的稳定性分析

一、线性离散控制系统的稳定性条件

二、w平面上的劳斯判据

三、采样周期T对离散控制系统稳定性的影响

四、放大倍数K对离散控制系统稳定性的影响

第三章 数字控制器设计

第一节 概述

第二节 数字控制器的间接设计法

一、差分近似法

二、双线性变换

三、阶跃响应不变法和脉冲响应不变法

四、零极点匹配法

五、各种设计方法的比较

第三节 比例、积分和微分 （PID）数字控制器的间接设计法

一、PID控制器算法及离散化

二、PID控制器的几种改进形式

三、PID控制器参数的整定

第四节 数字控制器的直接解析法设计

一、解析法设计原理

二、最少拍系统的解析法设计

三、数字控制器D（z）的限制条件

四、最少拍无波纹系统设计

五、有纯滞后对象的D（z）设计

第五节 数字控制器在计算机中的实现

一、直接程序设计法

二、串行程序设计法

三、并行程序设计法

第四章 人机联系及接口技术

第一节 信息输入装置

一、电位器输入装置

二、拨码盘输入装置

三、键盘输入装置

第二节 信息显示单元

一、发光二极管显示器（LED）及接口电路

二、液晶显示器（LCD）及接口电路

第三节 键盘显示器典型接口电路

一、串行口硬件译码键盘显示器接口

二、8279键盘显示器接口

三、8279接口和编程方法

第四节 微型打印机及接口电路

一、GP16微型打印机及接口

二、TPμP－40A/16A微型打印机及其接口

第五章 计算机控制系统输入通道配置与接口技术

第一节 输入通道的基本组成及特点

一、数字量输入通道

二、模拟量输入通道

三、输入通道的特点

第二节 模拟量输入通道的常用器件及电路

一、常用的传感器

二、多路转换开关

三、采样保持器（S/H）

四、模数（A/D）转换器

五、压频（V/F）转换器

六、信号隔离器

七、输入通道中常用放大器

八、电流/电压（I/V）变换器

第三节 典型A/D转换器与单片机接口电路

一、ADC0809与MCS51单片机接口电路

二、MC14433与MCS－51单片机接口电路

第六章 计算机控制系统输出通道的配置与接口技术

第一节 输出通道的一般结构及特点

一、输出通道的特点

二、输出通道的一般结构

第二节 输出通道中常用器件及电路

一、数模（D/A）转换器

二、频压（F/V）转换器

三、电压/电流（V/I）变换器

四、功率开关接口器件及电路

五、数字隔离电路

六、常用执行器

第三节 典型数模（D/A）转换器与单片机接口电路

一、DAC0832及其与MCS－51单片机的接口

二、DAC1210及其与MCS－51单片机的接口

第四节 总线技术

一、总线的分类

二、STD总线

三、通讯总线

第七章 微型计算机应用系统设计

第一节 微型计算机应用系统设计的一般方法和步骤

一、系统设计的基本要求

二、系统设计的特点

三、确定系统总体控制方案

四、建立数学模型和确定控制算法

五、微型机与接口电路的选择

六、系统总体设计

第二节 全数字位置随动系统设计

一、系统基本单元设计

二、数字触发器设计

三、数字调节器设计

四、系统的主程序框图及程序清单

第三节 全数字双闭环直流调速系统设计

一、系统组成原理

二、系统各单元设计

三、系统动态参数计算

四、系统软件设计

第四节 单片微机控制的恒压调速供水系统设计

一、系统主要单元设计

二、系统的软件设计

第八章 微机控制系统的抗干扰技术

第一节 干扰的来源及分类

一、干扰的来源

二、干扰的分类

第二节 硬件方面对几种主要干扰的抑制方法

一、电源噪声的抑制

二、过程通道干扰的抑制

三、空间干扰和电感性干扰的抑制

第三节 接地和布线方面的抗干扰技术

一、接地技术

二、布线的抗干扰技术

第四节 CPU抗干扰技术

一、人工复位

二、掉电保护

三、睡眠抗干扰

四、指令冗余

五、软件陷阱

六、程序运行监视系统（WATCHDOG）

第五节 数字信号的软件抗干扰措施

一、数字信号的输入方法

二、数字信号的输出方法

三、数字滤波

附录 三字节浮点PID计算子程序清单

主要参考资料

作者简介

内容提要

全书共分八章，从应用角度系统全面地介绍了微型计算机控制技术的基本概念、基础

理论，人机联系接口，I/O通道配置、典型应用系统设计及抗干扰措施。

本书是作者在从事多年教学手稿和科研成果的基础上编著而成。它吸取了近年来单

片机应用开发系统的最新成果，突出了系统性、针对性和实用性。本书可作为大专院校工

业自动化、电气工程、供用电和计算机应用等专业教材，也可供科研部门或企事业工程技

术人员学习参考。

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