
本书从实用角度出发,以AT89C51单片机为微处理器,全面系统地讲述了微型计算机在工业过程控制中的软件、硬件技术。全书共分为10章,内容包括:微型计算机控制系统概述、微型计算机控制系统的接口技术、计算机串行通信接口技术、常用控制程序设计、离散控制系统及z变换、数字控制器的模拟化设计、数字控制器的离散化设计、微型计算机控制系统的设计、微型计算机控制系统应用实例和现场总线系统。 本书系统性好,重点突出,注重实用,并吸取了近几年来计算机控制领域已开发应用的一些新技术、新成果。本书可作为高职高专的工业电气自动化、测控技术、自动化仪表、机电一体化和计算机控制技术等专业教材。也适合从事工业控制及自动化工作的工程技术人员学习与参考。为方便老师授课,本书特备有免费电子教案,有需要者可向责任编辑索要(010—88379758)。
计算机控制技术是微型计算机的一个重要应用领域,它主要研究如何将微型计算机技术和自动控制理论应用于工业生产过程,它是我国高等工科院校中高职和高专各类工业电气自动化、机电一体化、计算机控制技术、自动化仪表、测控技术等主干专业课程之一。 根据教育部《关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》精神,为满足高职高专相关专业教学基本建设的需要,我们组织编写了这本教材。 以前《微型计算机控制技术》教材基本上都以Z80作为控制工具, 内容比较陈旧,过分强调理论,硬件粗略,软件不全,基本没有新器件,缺乏实际应用技术。本书考虑到高职高专学生特点,以目前广泛流行的89C51单片机作为控制工具,删除繁琐理论推导,立足工程实际应用,重点介绍微型计算机在工业过程测试和控制应用中的各种技术。 本教材文字通俗简练,重点突出,在内容的安排和选材上注重系统性、完整性和实用性。为方便老师授课,本书特备有免费电子教案,有需要者可向责任编辑索要(010-88379758)。 全书由10章内容组成,教学时数约为60学时。 第1章介绍了微型计算机控制系统的一般概念、组成、特点、分类和发展趋势;第2章介绍键盘、显示器、输入/输出通道等微型计算机控制系统的接口技术;第3章介绍常见串行通信接口、双机通信、VB的通信控件等通信接口技术;第4章主要介绍计算机控制系统设计中的判断程序、查找技术、巡回检测程序、步进电动机控制程序、越限报警、数字滤波、标度变换、线性化处理等有关技术问题和程序设计实现;第5章主要介绍了离散控制系统的一般概念、Z变换、离散控制系统的差分方程及脉冲传递函数的求法等数字控制器的模拟化设计;第6章主要介绍PID算法的数字实现、PID算法的改进、参数整定及程序设计;第7章主要介绍数字控制器的离散化设计、最少拍有波纹数字控制器、最少拍无波纹数字控制器以及达林算法的原理和设计方法;第8章主要介绍了计算机控制系统的设计原则、步骤、抗干扰技术,以及计算机控制系统的调试;第9章通过已调试好妁工业控制具体实例来介绍微型计算机控制系统应用技术;第10章主要介绍现场总线的概念、结构、技术特点和应用。 本书由王洪庆担任主编,并编写了第1、3、4、9、10章,段峻担任副主编,并编写了5、7章,张池编写了第2章,徐伟杰编写了第8章,宋艳丽编写了第6章。 本教材由大连理工大学电子与信息工程学院仲崇权教授担任主审,并认真详细地审阅了本教材,提出了许多宝贵意见,编者在此表示诚挚的感谢。 本教材是在参阅、整理国内外大量资料,集编者多年教学、工程实践经验的基础上,通过吸取兄弟院校各种计算机控制技术教材的优点而编写的。由于编者水平有限,本书中难免存在许多不妥与错误之处,诚请读者批评指正。
前言
第1章 微型计算机控制系统概述
1.1 计算机控制系统的一般概念
1.2 计算机控制系统的组成
1.3 微型计算机控制系统的分类
1.4 微型计算机控制系统的发展趋势
小结
习题
第2章 微型计算机控制系统的
接口技术
2.1 LED显示器接口
2.2 键盘接口技术
2.3 模拟量输入通道
2.4 模拟量输出通道
2.5 开关量输入/输出通道
小结
习题
第3章 计算机串行通信接口技术
3.1 串行通信基础
3.2 MCS-51的串行接口
3.3 其他常见的串行通信接口
3.4 VB与串行通信
小结
习题
第4章 常用控制程序设计
4.1 判断程序
4.2 数据查找技术
4.3 数据采集系统设计
4.4 报警程序设计
4.5 电动机、步进电动机接口技术
4.6 二进制无符号双字节定点数运算子程序
4.7 数字滤波程序
4.8 标度变换程序
4.9 非线性补偿
小结
习题
第5章 离散控制系统及Z变换
5.1 离散系统概述
5.2 Z变换
5.3 Z反变换
5.4 采样系统的差分方程
5.5 脉冲传递函数
小结
习题
第6章 数字控制器的模拟化设计
6.1 概述
6.2 PID控制及作用
6.3 PID算法的数字实现及程序设计
6.4 PID算法的改进
6.5 PID参数的整定方法
小结
习题
第7章 数字控制器的离散化设计
7.1 最少拍计算机控制系统的设计
7.2 最少拍无波纹数字控制器的设计
7.3 达林算法
7.4 数字控制器的计算机实现方法
小结
习题
第8章 微型计算机控制系统的设计
8.1 微型计算机控制系统设计的原则、步骤和方法
8.2 微型计算机控制系统的抗干扰技术
小结
习题
第9章 微型计算机控制系统应用实例
9.1 微型机在煤气表机心负压试漏中的应用
9.2 微型机在阀门定位器中的应用
9.3 IC卡智能煤气表的设计
9.4 微型机实现电加热锅炉系统的自动控制
9.5 单片机与微机RS-485通信
9.6 微机控制的公共汽车自动报站系统
9.7 温度控制系统的设计
小结
习题
第10章 现场总线系统
10.1 现场总线概述
10.2 现场总线的结构和技术特点
10.3 几种常用的现场总线
10.4 现场总线的应用
小结
习题
参考文献