前言
工业控制是计算机的一个重要应用领域。计算机控制正是为适应工业控制的需求而发展起来的,它主要研究如何将计算机技术和自动化控制理论应用于工业生产过程,设计出满足需求的计算机控制系统;这要求自动控制领域的工程技术和研发人员既要掌握自动控制基础理论,还要掌握与计算机控制系统相关的硬件、软件及控制规律,网络及现场总线等方面的专业知识和技术。计算机控制技术已成为我国高等学校自动化专业、电气自动化专业、电子信息类专业、机械电子类专业的主干课程之一。
本书共分8章。第1章为绪论,介绍计算机控制技术的基本概念、系统组成、典型结构及计算机控制系统的发展概况。第2章主要介绍模拟量输入/输出通道,A/D、D/A转换器及其接口技术,开关量输入/输出通道及接口技术、功率驱动电路。第3章主要介绍离散控制系统的信号变换、z变换与差分方程、系统脉冲传递函数、离散控制系统的稳定性分析、动态及稳态性能分析,以及离散控制系统根轨迹及频域设计方法。第4章主要介绍数字PID算法及参数整定方法,最少拍有纹波和无纹波控制器的设计、大林算法以及Smith预估数字控制器设计方法等。第5章主要介绍运动伺服系统的基本构成,伺服控制系统中的检测器件,直流电机控制系统、步进电动机控制系统以及交流电机控制系统。第6章主要介绍智能控制现状以及一些常用智能控制方法,如模糊控制、神经网络控制、遗传算法、专家控制等。第7章主要介绍控制网络及计算机网络基本技术、现场总线技术及CAN总线技术、计算机控制系统总线技术及工业控制组态软件技术。第8章主要包括计算机控制系统的设计原则与步骤、系统工程设计与实现、可靠性设计,以及计算机控制系统设计实例。附录部分介绍了常见的几种课程设计实例。
本书作者结合多年的教学与科研工作经验,力求兼顾系统性、实用性、先进性、工程性,叙述简洁,层次分明,在介绍传统控制技术的基础上也相应地介绍了先进控制技术。为便于学生更好地理解书中的基本知识和概念,每章还附有大量的思考与练习题。本书由成都大学信息科学与工程学院方红统筹安排并编写第1、2、4章,喻晓红编写第3、7章及课程设计实例,严刚峰编写第5、6、8章;全书由方红、喻晓红统稿。唐毅谦教授对全书内容进行了审定并编写了本书的部分内容。
本书参考了大量国内出版的教材、论文,在此表示感谢。由于编著者水平有限,书中难免存在缺漏或不妥之处,敬请读者批评指正。
编著者
2019年5月