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本书以新型微处理器组成的最小系统为控制系统，以现代控制理论和数字离散系统理论为基础理论，结合典型控制参量或控制对象为指导思想，较详细、完整地论述了计算机控制系统的原理、分析设计方法和应用技术。
全书共分四部分:第一部分论述了资源较丰富、运算速度高的准16位单片微机8098的结构原理，微机接口技术和控制系统常用控制程序设计。第二部分论述了分析、设计微机控制系统理论基础——线性系统离散化和状态空间分析法。第三部分论述了微机常用的几种基本控制算法——数值控制、数字PID控制、直接数字控制和最优控制等控制算法。第四部分论述了微机控制系统的一般设计方法、步骤，微机过程控制系统和仪器仪表智能化的设计、分析和硬软件设置，以及微处理器集散控制系统的原理、结构。书中例解较丰富。因而，是一本既具有基础理论知识，又具有较强系统性、先进性和实用性的教材。
本书可作为普通高校有关专业的大专生、本科生的教材。也可作为研究生、从事微机控制系统设计者和科技人员的参考书。
目录
- 第一章 单片微型计算机
1·1 单片微机发展概况
1·2 单片微机应用概况
1·3 MCS-8098单片微机结构
1·3·1 8098单片机的基本结构
1·3·2 芯片弓懒功能
1·4 8098中央处理器CPU
1·4·1 寄存器算术逻辑运算单元RALU
1·4·2 片内数据存储器RAM
1·5 8098片内外存储器空间分配与总线时序
1·6 系统复位
1·7 8098单片机的软件组成
1·7·1 操作数类型
1·7·2 通用寄存器的定义
1·7·3 寻址方式
1·7·4 程序状态字寄存器PSW
1·7·5 芯片配置寄存器CCR
1·8 8098中断系统
1·8·1 中断技术
1·8·2 中断源
1·8·3 中断登记寄存器和中断屏蔽寄存器
1·9 8098指令系统
1·10 8098定时器/计数器
1·11 高速输入部件HSI
1·12 高速输出部件HSO
1·13 模数(A/D)转换与数模(D/A)转换
思考题与习题
第二章 微型计算机接口技术
2·1 概述
2·2 存储器的扩展
2·2·1 程序存储器的扩展
2·2·2 数据存储器的扩展
2·2·3 新型号、大容量存储器的扩展
2·3 1 I/O接口的扩展
2·3·2 并行I/O接口的扩展
2·3· 串行I/O接口的扩展
2·4 模拟量输出通道的接口技术
2·4·1 D/A转换器原理、参数
2·4·2 集成电路D/A转换器
2·4·3 D/A转换器与单片微机的接口
2·5 模拟量输入通道的接口技术
2·5·1 A/D转换器原理、参数
2·5·2 多通道8位A/D转换器ADC0809
2·5·3 12位A/D转换器AD574
2·5·4 A/D转换器与单片微机接口
2·6 多路开关及采样/保持器
2·6·1 多路开头
2·6·2 采样/保持器
思考题与习题
第三章 常用控制程序设计
3·1 计算机中数据的表示方法
3·1·1 定点表示法
3·1·2 浮点表示法
3·2 定点数运算程序设计
3·2·1 四字节乘法运算
3·2·2 四字节除法运算
3·3 浮点数运算程序设计
3·3·1 四字节浮点数乘法运算
3·3·2 四字节浮点数除法运算
3·4 查表与散转程序设计
3·4·1 查表程序设计
3·4·2 散转程序设计
3·5 被测信号的监视与报警
3·6 数字滤波程序
3·6·1 平滑滤波法
3·6·2 中位值滤波法
3·6·3 程序判断滤波法
3·6·4 一阶滞后滤波法
3·6·5 浮点四字节低通数字滤波子程序
3·7 标度变换程序
3·8 键盘、显示程序
3·8·1 键扫描子程序KIN
3·8·2 显示子程序DESP
3·9 消除仪器仪表申的零点漂移与标度变换漂移
3·9·1 消除仪器仪表中的零点漂移
3·9·2 消除仪器仪表中的标度变换漂移
思考题与习题
第四章 微机控制理论基础
4·1 离散系统的基本概念
4·1·1 采样过程及离散信号的数学描述
4·1·2 信号复现及采样定理
4·2 Z变换及其基本定理
4·2·1 Z变换
4·2·2 Z变换性质及基本定理
4·3 逆Z变换
4·3·1 留数计算法
4·3·2 长除法
4·3·3 部分分式法
4·4 离散系统的数学描述
4·4·1 离散系统差分方程的一般形式
4·4·2 用Z变换求解差分方程
4·5 数字离散系统的脉冲传递函数
4·5·1 脉冲传递函数
4·5·2 开环和闭环脉冲传递函数
思考题与习题
第五章 状态空间分析法
5·1 基本概念
5·2 状态方程的描述
5·2·1 矩阵描述与状态向量
5·2·2 状态空间表达式
5·2·3 状态变量的非唯一性和状态变换
5·3 状态方程的建立和求解
5·3·1 状态方程的建立
5·3·2 状态方程的求解
5·4 用状态变量反馈实现零极点配置
5·5 线性系统的能控性和能观性
5·5·1 能控性
5·5·2 能观性
5·6 离散系统的能控性和能观性
5·6·1 离散系统的能控性
5·6·2 离散系统的能观性
5·7 连续与离散状态方程的相互转换
5·7·1 连续状态方程转换为离散状态方程
5·7·2 离散状态方程转换为连续状态方程
思考题与习题
第六章 微机数值控制算法
6·1 开环数值控制算法的基本原理
6·1·1 数值控制算法原理
6·1·2 逐点比较算法
6·2 平面直线插补算法
6·2·1 第I象限直线插补算法与实现
6·2·2 四象限直线插补算法
6·3 平面圆弧插补算法
6·3·1 第I象限圆弧插补算法与实现
6·3·2 四象限圆弧插补计算公式
思考题与习题
第七章 微机数字PID控制算法
7·1 PID算法及其数字化的实现
7·2 PID算法程序设计
7·2·1 位置型PID算法程序设计
7·2·2 增量型PID算法程序设计
7·3 PID控制规律的脉冲传递函数
7·4 PID控制算法中积分项的处理
7·4·1 抑制积分饱和作用的算法
7·4·2 消除积分量化误差的PID算法
7·4·3 变速积分的PID算法
7·5 不完全微分PID控制算法
7·6 PID参数的整定
7·6·1 PID参数与系统控制性能
7·6·2 采样周期的确定
7·6·3 扩充临界比例度法
7·6·4 PID归一参数整定法
思考题与习题
第八章 微机直接数字控制(DDC)算法
8·1 直接数字控制系统的脉冲传递函数
8·2 最小拍随动系统
8·2·1 最小拍随动系统脉冲传递函数
8·2·2 最小拍随动系统数字控制器分析
8·2·3 最小拍随动系统数字控制器设计
8·3 最小拍无波纹数字控制器的设计
8·4 大林算法
8·4·1 一阶惯性环节的大林算法D(z)基本形式
8·4·2 二阶惯性环节的大林算法D(z)基本形式
8·5 数字控制器D(z)算法的实现
8·5·1 直接程序设计法
8·5·2 串行程序设计法
8·5·3 并行程序设计法
思考题与习题
第九章 最优控制
9·1 极值原理法
9·2 连续系统与离散系统的最优控制
9·2·1 连续系统的最优控制
9·2·2 离散系统的最优控制
9·3 线性时变和时不变连续系统的最优控制
9·3·1 线性时变系统
9·3·2 纹性时不变系统
9·4 动态规划法
9·4·1 最佳性原理与动态规划法
9·4·2 连续控制系统
9·4·3 离散控制系统
思考题与习题
第十章 微机控制系统的设计
10·1 控制系统总体方案的选择
10·2 单片微机控制系统的设计步骤与方法
10·2·1 画出系统控制原理框图
10·2·2 选择器件、画出系统连接详细电路图
10·2·3 系统控制软件的设置和设计
10·2·4 系统调试与试运行
10·3 多路数据采集系统
10·3·1 设计要求
10·3·2 系统硬件电路设计
10·3·3 系统软件设计
10·4 智能化多功能转速表
10·4·1 多功能转速表的原理结构与功能
10·4·2 原理分析
10·4·3 软件设计
10·5 微机温度自动控制系统的设计
10·5·1 设计要求与分析
10·5·2 系统硬件电路设计
10·5·3 系统软件设计
10·6 微处理器集散控制系统
思考题与习题
附录
附录A 8098特殊功能寄存器和通用寄存器的定义
附录B 单片微机8096管脚配置图及指令系统表
附录C 16位微处理器8086/8088管脚配置图及指令系统表
附录D 单片微机MCS-51管脚配置图及指令系统表
参考文献
京公网安备 11010102004214号