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前言1

第一章 计算机控制系统概述1

第一节 计算机控制系统的一般概念1

一、在线系统1

目录1

二、实时控制系统2

三、直接数字控制系统2

四、计算机监督控制系统4

五、计算机控制系统的组成5

第二节 设计计算机控制系统的一般方法6

一、建立系统的数学模型6

二、进行系统的动态和静态计算6

三、计算机和接口电路的选择6

四、编制程序算法的确定7

第三节 计算机开环和闭环控制系统8

一、计算机开环控制系统8

五、系统软件和硬件连机调试8

二、计算机闭环控制系统10

第四节 计算机控制系统的可靠性和可维护性14

一、可靠性14

二、可利用率15

三、可维护性16

第二章计算机控制系统的理论分析方法17

第一节 信息变换原理17

一、数字控制系统方框图18

二、脉冲采样器和采样过程20

三、采样定理和采样周期的选择22

四、信号的恢复和保持器28

第二节 线性离散系统的数学描述方法37

一、线性常系数差分方程38

二、Z变换42

三、Z变换的基本定理51

四、Z反变换58

五、用Z变换解差分方程65

第三节 脉冲传递函数70

一、脉冲传递函数的定义70

二、已知差分方程求脉冲传递函数75

三、离散系统的方框图变换方法75

四、脉冲传递函数的应用80

第四节 扩展Z变换83

一、扩展Z变换的定义84

二、连续环节在非采样时刻的输出响应87

第五节 线性离散控制系统的稳定性分析87

一、稳定域88

二、W平面的劳斯判据96

三、采样周期T对闭环系统稳定性的影响99

四、开环放大倍数K对闭环离散系统稳定性的影响101

第三章计算机控制系统的设计与综合104

第一节 模拟控制器的数字化105

一、积分（I）控制器106

二、比例积分（PI）控制器108

三、比例微分（PD）控制器110

四、比例积分微分（PID）控制器111

第二节 数字控制器的直接设计114

一、最少拍随动系统的数字控制器设计114

二、最少拍无纹波随动系统的设计128

第三节 被控对象具有纯滞后的计算机控制系统的134

设计134

一、大林算法数字控制器的基本形式135

二、振铃现象及消除方法137

三、模拟控制器的数字化条件141

第四节 数字控制器D（z）在计算机上实现的143

方法143

一、直接程序设计法144

二、迭代程序设计法145

三、并行程序设计法148

第四章计算机控制系统的输入通道与输出通道151

第一节 输入通道153

一、量化和编码155

二、采样保持电路157

三、A/D转换器的工作原理160

四、单片集成电路A/D转换器及应用169

第二节 模拟量输出通道179

一、D/A转换器的原理182

二、单片集成电路D/A转换器及应用189

第三节 输入输出通道应用举例204

一、D+7A I/O接口板205

二、TP 801 AD-082模数接口板208

第四节 光电耦合器件的应用222

一、输入、输出通道的数字光电隔离电路223

二、模拟量光电隔离电路225

第五章数字化直流可逆调速系统的组成原理228

第一节Z80单板机控制的逻辑无环流系统230

一、逻辑无环流系统简述230

二、DDC可控硅直流调速系统235

第二节 控制系统常用软件程序设计举例238

一、两个8位二进制无符号数乘法程序239

二、两个16位二进制无符号数乘法程序242

三、两个8位带符号二进制数乘法程序243

四、两个16位带符号二进制数乘法程序245

第三节 TP 801 B单板机应用简介248

一、TP 801 B-Z 80单板机硬件介绍249

二、Z80-CPU的中断功能251

三、Z 80-PIO接口电路260

四、Z80—CTC计数器／定时器电路282

第六章数字锯齿波移相触发器的设计原理297

第一节 数字触发器的组成和工作原理298

一、模拟锯齿波移相触发器的组成298

二、数字触发器的功能299

第二节 可控硅同步信号的产生301

一、六相同步脉冲的产生原理302

二、同步脉冲软件程序设计305

一、可控硅α角的计算311

第三节 数字触发器的脉冲移相和输出程序设计311

原理311

二、脉冲触发角α的输出定时314

三、触发脉冲的分配原则315

四、程序框图与程序清单320

五、提高α角分辨率的改进方案326

第四节 工作桥的选择和无环流逻辑切换程序327

设计327

一、无环流逻辑切换程序设计原理328

二、程序清单332

三、电子开关和脉冲功率放大器335

第七章系统双闭环参数计算与程序设计338

第一节 系统双闭环动态参数计算339

一、电流环的动态参数计算342

二、速度环的动态参数计算346

第二节 电流环的程序设计原理349

一、数字PI控制器的计算及输出限幅处理350

二、电流反馈Df？和LT输出Dk的符号处理352

三、有准备切换推β环节的程序设计353

四、控制器“锁零”程序设计355

五、电流环程序清单357

六、电流自适应控制程序设计363

第三节速度环的程序设计原理366

一、数字PI控制器的计算及输出限幅处理367

二、数字滤波器的程序设计367

三、线性外推的原理369

四、一阶微分反馈程序算法370

五、速度环程序清单371

第四节 主程序及乘法程序的设计374

一、乘法子程序设计原理374

二、乘法表子程序设计原理377

三、系统主程序的设计380

四、系统实验调整383

参考文献384