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第一章 微型计算机控制系统概述1

1.1 微型计算机控制系统及其组成1

1.2 微型计算机控制系统的分类2

1.2.1 操作指导控制系统2

1.2.2 直接数字控制系统2

1.2.3 集散控制系统2

1.2.4 现场总线控制系统3

1.3 微型计算机控制系统的发展趋势4

习题6

第二章 自动控制理论基础7

2.1 自动控制系统概述7

2.1.1 开环控制系统与闭环控制系统7

2.1.2 自动控制系统的组成与分类9

2.2 控制系统的数学模型11

2.2.1 描述系统运动的微分方程11

2.2.2 传递函数14

2.2.3 动态结构图20

2.3 控制系统的分析23

2.3.1 典型输入信号23

2.3.2 系统的时域性能指标24

2.3.3 系统的稳定性26

2.3.4 一阶系统的分析28

2.3.5 典型二阶系统的分析29

2.4 控制系统的校正35

2.4.1 串联校正和并联校正35

2.4.2 PID控制器36

习题40

第三章 输入输出接口技术43

3.1 开关量（数字量）输入输出通道43

3.1.1 开关量（数字量）输入通道43

3.1.2 开关量输出通道45

3.1.3 光电耦合器及接口电路47

3.2 A/D转换器接口技术48

3.2.1 A/D转换器的主要技术指标48

3.2.2 A/D转换器接口技术49

3.2.3 用电压／频率变换器（VFC）实现A/D转换技术54

3.3 D/A转换器接口技术58

3.3.1 8位D/A转换器接口技术58

3.3.2 12位D/A转换器接口技术60

3.4 模拟量输入输出通道63

3.4.1 模拟量输入通道63

3.4.2 模拟量输出通道65

3.5 RS-232C、RS-422/485接口技术68

3.5.1 RS-232C接口技术69

3.5.2 RS-422/485接口技术71

3.6 输入输出通道抗干扰技术72

3.6.1 输入输出通道抗干扰措施73

3.6.2 系统供电与接地74

习题75

第四章 微型计算机控制系统的数据处理方法76

4.1 数字滤波76

4.2 标度变换80

4.3 查表法81

4.4 线性化处理82

习题86

第五章 典型数字控制器及实现方法88

5.1 数字控制基础知识88

5.1.1 采样过程及采样定理88

5.1.2 零阶保持器89

5.1.3 z变换90

5.1.4 离散系统的数学描述95

5.2 数字控制器的连续化设计技术101

5.2.1 离散化技术101

5.2.2 选择采样周期101

5.2.3 数字控制器的连续化设计步骤102

5.3 数字PID控制技术105

5.3.1 数字PID控制算法105

5.3.2 数字PID算法的改进107

5.3.3 数字PID控制器的参数整定109

5.3.4 数字PID控制器的工程实现113

5.4 复杂控制技术118

5.4.1 施密斯（Smith）预估控制算法118

5.4.2 串级控制技术120

5.4.3 前馈-反馈控制技术122

5.5 数字控制器的离散化设计技术124

5.5.1 数字控制器的离散化设计步骤125

5.5.2 最少拍控制器的设计125

5.5.3 达林算法129

习题133

第六章 PLC及应用技术135

6.1 可编程序控制器的基本知识135

6.1.1 可编程序控制器的产生与发展135

6.1.2 PLC的基本结构136

6.1.3 PLC的基本工作原理138

6.1.4 PLC的编程语言139

6.1.5 PLC的主要技术指标140

6.1.6 PLC的主要功能及特点141

6.2 可编程序控制器FP0简介143

6.2.1 可编程序控制器FP0的特点143

6.2.2 FP0系列PLC的技术性能144

6.2.3 FP0系列PLC内部寄存器及I/O配置145

6.3 FP0的指令系统147

6.3.1 FP0的基本指令147

6.3.2 FP0的高级指令161

6.4 PLC应用技术170

6.4.1 典型单元梯形图程序170

6.4.2 PLC应用示例173

习题180

第七章 监控组态软件及应用技术181

7.1 监控组态软件PC Auto 3.6181

7.1.1 PC Auto 3.6的体系结构182

7.1.2 组态软件的数据处理流程183

7.2 使用PC Auto 3.6创建应用程序工程示例184

7.2.1 开发环境Draw185

7.2.2 创建应用程序工程步骤之一——制作工程图画面188

7.2.3 实时数据库系统192

7.2.4 创建应用程序工程步骤之二——创建数据库、定义I/O设备及I/O数据连接196

7.2.5 动画连接202

7.2.6 创建应用程序工程步骤之三——动画连接205

7.2.7 系统设置207

7.2.8 创建应用程序工程步骤之四——系统设置、运行及调试209

7.3 动作脚本210

7.3.1 动作脚本类型211

7.3.2 创建动作脚本示例212

7.4 标准图形对象及应用技术215

7.4.1 标准图形对象215

7.4.2 标准图形对象应用示例217

7.5 分布式应用220

7.5.1 网络通信方式220

7.5.2 远程数据源223

7.5.3 网络数据库连接224

7.5.4 Web应用224

7.6 PCAuto3.6的控制策略226

7.6.1 控制策略概述226

7.6.2 控制策略应用技术227

习题231

第八章 微型计算机控制系统示例234

8.1 电阻炉温度控制系统234

8.1.1 系统组成及工作原理234

8.1.2 控制系统程序设计236

8.2 基于变频器与PLC的变频调速恒压供水系统240

8.2.1 变频调速恒压供水系统的节能原理241

8.2.2 变频调速恒压供水系统的工作方式241

8.2.3 变频调速恒压供水系统的结构及工作原理242

8.2.4 供水系统的主电路图和PLC外部接线图243

8.2.5 变频调速恒压供水系统的PLC程序设计244

8.3 基于组态软件的反应釜仿真控制系统247

8.3.1 反应釜装置仿真系统的组成247

8.3.2 反应釜装置仿真系统的控制要求247

8.3.3 反应釜装置仿真系统的设计任务249

8.3.4 仿真系统PLC程序设计249

8.3.5 反应釜装置仿真系统的组态251

8.3.6 仿真系统的使用说明258

参考文献259