工业控制计算机系统及其应用

《工业控制计算机系统及其应用》从工业控制计算机、输入输出接口与过程通道、计算机控制系统的控制算法、工业控制网络技术、计算机控制系统软件技术、计算机控制系统设计与实现等方面介绍了工业控制计算机技术。
《工业控制计算机系统及其应用》可供从事工业自动化仪表专业类工程技术人员参考阅读。

编写说明
前言
第1章 绪论
1.1 计算机控制系统概述
1.1.1 计算机控制系统一般概念
1.1.2 计算机控制系统的组成
1.1.3 计算机控制系统的典型结构
1.2 计算机控制系统性能
1.2.1 计算机控制系统性能指标
1.2.2 控制对象对控制性能的影响
1.3 计算机控制系统的发展趋势

第2章 工业控制计算机
2.1 工业控制计算机的特点与组成结构
2.1.1 工业控制计算机的特点
2.1.2 工业控制计算机的组成结构
2.2 工业控制计算机的总线结构
2.2.1 总线结构概述
2.2.2 常用内部总线
2.2.3 常用外部总线
2.3 总线型工业控制计算机
2.3.1 工业控制计算机（IPC）
2.3.2 嵌入式工业控制机
2.4 工业控制器与测控仪表
2.4.1 数字调节器
2.4.2 分布式数据采集控制模块
2.4.3 智能测控仪表

第3章 输入输出接口与过程通道
3.1 数字量（开关量）输入输出通道
3.1.1 数字量（开关量）输入通道
3.1.2 数字量（开关量）输出通道
3.1.3 工业PC数字量（开关量）输入输出模板
3.2 模拟量输入接口与通道
3.2.1 信号调理
3.2.2 多路转换开关
3.2.3 可编程增益放大器（PGA）
3.2.4 采样保持器
3.2.5 A／D转换器及其接口
3.2.6 模拟量输入模板设计举例
3.3 模拟量输出接口与通道
3.3.1 模拟量输出通道
3.3.2 D／A转换器及其接口
3.3.3 电压／电流（V／I）转换电路
3.4 过程通道的抗干扰
3.4.1 干扰源与干扰的耦合
3.4.2 过程通道抗干扰措施
3.5 测量数据的预处理
3.5.1 数字滤波
3.5.2 线性化处理与标度变换
3.5.3 系统误差的自动校正
3.6 输入输出通道模板

第4章 计算机控制系统的控制算法
4.1 计算机控制系统的数学描述
4.1.1 Z变换
4.1.2 计算机控制系统的数学模型
4.1.3 计算机控制系统的稳定性和稳态误差
4.2 数字PID控制算法
4.2.1 模拟PID控制
4.2.2 数字PlD控制算法
4.2.3 改进的数字PID控制算法
4.2.4 数字PID控制器的参数整定
……

第5章 工业控制网络技术
第6章 计算机控制系统的软件技术
第7章 计算机控制系统的设计与实现
附录
参考文献

第1章 绪论
计算机控制系统是利用计算机的硬件和软件代替自动控制系统中的控制器，以自动控制技术、计算机技术、检测技术、计算机通信与网络技术为基础，利用计算机快速强大的数值计算、逻辑判断等信息加工能力，使得计算机控制系统可以实现除常规控制以外的更复杂的控制策略和辅助功能。计算机控制已经从简单的单回路、单机控制发展到复杂的集散控制系统、计算机集成制造系统等。另外，由于计算机的微型化、网络化、性价比的上升和软件功能的日益强大，计算机控制系统几乎可以用于任何场合：实时控制、实时监控、数据采集、信息处理等。在化工、电力、冶金、建材、制药、机电、纺织、食品以及公用事业工程等行业中，各类先进的计算机控制系统正在发挥着巨大的作用。
本章主要介绍计算机控制系统的一般概念、性能指标以及计算机控制系统的发展趋势。
1.1 计算机控制系统概述
自动控制系统通常由被控对象、检测传感装置、控制器等组成。控制器既可以由模拟控制器构成，也可以由数字控制器构成。在计算机控制系统中，用计算机代替自动控制系统中的常规控制设备，实现对被控对象的有效控制。
1.1.1 计算机控制系统一般概念
计算机控制系统由工业控制计算机（包括硬件、软件和网络）和生产过程（包括被控对象、检测传感器、执行机构）两大部分组成。典型计算机闭环控制系统如图1-1所示。
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