本书系统地介绍了微机控制系统的基本理论和应用技术。全书共十一章，主要内容包括：微机控制系统的组成、分类与发展趋势；接口技术与输入输出通道；开环数字程序控制；线性离散系统的数学描述与分析；数字PID控制；数字调节器直接设计方法；模糊控制技术；神经网络控制技术；基于遗传算法的控制技术；现场总线技术；微机控制系统的设计。本书是作者在总结近年来教学和科研成果，学习国内外微机控制领域最新技术的基础上编写而成的。全书内容体系新颖，选材具有先进性、系统性和实用性的特点。 本书可作为高等学校电子信息工程专业、计算机科学与技术专业、电工及自动化类专业的高年级本科生及研究生的教材，也可供相关专业的工程技术人员参考。

随着计算机技术的飞速发展和应用领域的不断拓宽，使微型计算机控制成为计算机应用中最有潜力和最为活跃的一个领域。面对挑战与机遇并存的发展形势，不仅电子信息工程专业、计算机科学与技术专业、电工及自动化专业的高年级本科生、研究生，而且许多工程技术人员也急需掌握微机控制技术的研究与开发手段，实现对传统产业的技术改造、研制新型特别是智能化的工业产品。本书是针对这一需要，在总结近年来教学和科研成果、学习国内外微机控制领域中最新技术的基础上编写而成的。选材注意了内容的先进性、系统性和实用性。 全书共分十一章。第一章微机控制系统概述，包括微机控制系统的组成、分类和发展趋势；第二章接口技术与输入输出通道，包括并行与串行接口，输入与输出通道，信号采样与保持，D／A转换器，A／D转换器；第三章开环数字程序控制，包括顺序控制，数字程序控制，步进电动机的控制，PC微机控制步进电动机系统举例；第四章线性离散系统的数学描述与分析，包括离散系统的差分方程描述，线性离散系统的z传递函数描述，线性离散系统的状态方程描述，线性离散系统的稳定性分析；第五章数字PID控制，包括数字PID控制算法，数字PID调节器的改进，数字PID调节器的参数整定，数字PID调节器的自寻最优控制；第六章数字调节器直接设计方法，包括最少拍系统的设计，最少拍无波纹系统的设计，达林(Dahlin)算法，数字调节器设计的讨论；第七章模糊控制技术，包括模糊控制的数学基础，模糊控制的理论基础，模糊控制系统概述，模糊控制器原理，模糊控制器设计，双入单出模糊控制器设计；第八章神经网络控制技术，包括神经网络基础，神经网络的结构和学习规则，典型前向网络——BP网络，典型反馈网络——Hopfield网络，应用神经网络产生模糊集的隶属函数，神经网络控制原理，神经网络在控制工程中的应用，单神经元控制的直流调速系统；第九章基于遗传算法的控制技术，包括遗传算法的基本原理，遗传算法的模式理论，遗传算法应用中的一些基本问题，高级遗传算法，微种群和双种群遗传算法，基于遗传算法的系统在线辨识，基于遗传算法的模糊控制；第十章现场总线技术，包括现场总线概述，数据通信技术，计算机局域网络，五种有影响的现场总线，OSI参考模型与现场总线通信模型，FF现场总线技术，现场总线控制系统设计；第十一章微机控制系统的设计，包括微机控制系统的研制流程，微机控制系统的选择与配置，微机控制系统应用程序设计，微机控制系统的抗干扰措施，微机控制系统的可靠性措施。 本书取材广泛，内容新颖，面向21世纪学科前沿，力求反映微机应用技术发展的最新水平，特别是模糊控制、神经网络控制、遗传算法和现场总线这些极富吸引力的新型控制策略，以适应学科相互渗透、交叉和融合，计算机控制技术发展分散化、网络化和智能化的重要趋势。 本书遵循“宽编窄用”的内容选取原则，以适应不同专业、不同层次、不同教学时数的需要，同时各章节力求做到原理、技术与应用并重，理论与实践结合，符合教学规律。 本书既可以做为高等学校相关专业本科生或研究生的教材，也可供从事微型计算机控制工作的工程技术人员参考。 本书由沈阳工业大学曹承志执笔编著，博士生导师王成元教授主审。 本书在编写过程中，得到了博士生导师李荣德教授、博士生导师唐任远教授的指导和帮助，谨此表示衷心的感谢。 本书在编写过程中，引用了参考文献所列论著和论文的有关部分，在此谨向以上作者表示由衷的谢意。 由于笔者水平有限，书中难免存在缺点和错误，诚恳希望读者提出批评和改进意见，以便在构架、内容和细节等方面做得更加完善。

前言
第1章 微机控制系统概述
1.1 微机控制系统的组成
1.2 微机控制系统的分类
1.3 微机控制系统的发展
第2章 接口技术与输入输出通道
2.1 概述
2.2 并行与串行接口
2.3 输入与输出通道
2.4 信号采样与保持
2.5 D/A转换器
2.6 A/D转换器
第3章 开环数字程序控制
3.1 顺序控制
3.2 数字程序控制
3.3 步进电动机的控制
3.4 PC微机控制步进电动机系统举例
第4章 线性离散系统的数学描述与分析
4.1 离散系统的差分方程描述
4.2 线性离散系统的z传递函数描述
4.3 线性离散系统的状态方程描述
4.4 线性离散系统的稳定性分析
第5章 数字PID控制
5.1 数字PID控制算法
5.2 数字PID调节器的改进
5.3 数字PID调节器的参数整定
5.4 数字PID调节器的自寻最优控制
第6章 数字调节器直接设计方法
6.1 最少拍系统的设计
6.2 最少拍无波纹系统的设计
6.3 达林(Dahlin)算法
6.4 数字调节器设计的讨论
第7章 模糊控制技术
7.1 模糊控制的数学基础
7.2 模糊控制的理论基础
7.3 模糊控制系统概述
7.4 模糊控制器原理
7.5 模糊控制器设计
7.6 双入单出模糊控制器设计
第8章 神经网络控制技术
8.1 神经网络基础
8.2 神经网络的结构和学习规则
8.3 典型前后网络——BP网络
8.4 典型反馈网络——Hopfield网络
8.5 应用神经网络产生模糊集的隶属函数
8.6 神经网络控制原理
8.7 神经网络在控制工程中的应用
8.8 单神经元控制的直流调速系统
第9章 基于遗传算法的控制技术
9.1 遗传算法的基本原理
9.2 遗传算法的模式理论
9.3 遗传算法应用中的一些基本问题
9.4 高级遗传算法
9.5 微种群和双种群遗传算法
9.6 基于遗传算法的系统在线辨识
9.7 基于遗传算法的模糊控制
第10章 现场总线技术
10.1 现场总线概述
10.2 数据通信技术
10.3 计算机局域网络
10.4 五种有影响的现场总线
10.5 OSI参考模型与现场总线通信模型
10.6 FF现场总线技术
10.7 现场总线控制系统设计
第11章 微机控制系统的设计
11.1 微机控制系统的研制流程
11.2 微机控制系统的选择和配置
11.3 微机控制系统应用程序设计
11.4 微机控制系统的抗干扰措施
11.5 微机控制系统的可靠性措施
参考文献