本书主要介绍有关计算机控制系统工程实践中的重要原理和方法，首先以分布式控制系统为例介绍现代控制系统的基本结构，然后分别阐述有关背板总线和I/O接口、采样数据转换器、系统的电磁兼容和接地、控制系统中的数据通信和网络，以及时间信息获取与传输等内容。最后讲解实时系统、控制应用软件以及高可靠性系统的知识。全书各章在概念和方法上既具有内在联系，又分别独立成章；实用性，可读性强。
本书可供在控制系统以及相关领域（如通信、仪器、测量、数据采集和数字信号处理等）从事设计、系统集成以及应用软件开发的工程师和技术人员参考，也可作为控制系统以及相关专业的研究生教材和教师参考用书。
样章试读
目录
- 第1章 绪论
1.1 控制系统的基本概念
1.1.1 控制系统的发展
1.1.2 控制系统的体系结构
1.1.3 开环控制和闭环控制
1.2 分布式控制系统
1.2.1 分布式控制系统的基本结构
1.2.2 I/O通道
1.3 分布式控制系统的实例
1.3.1 EPICS
1.3.2 SCADA
1.4 小结
习题
参考文献
第2章 总线与I/O接口
2.1 概要
2.2 总线的基本知识
2.2.1 背板总线
2.2.2 数据传输模式
2.2.3 数据传输的控制机制
2.2.4 总线仲裁机制
2.2.5 总线的机械结构
2.3 VME总线
2.3.1 VMEbus基本特性
2.3.2 VMEbus数据传输的时间关系
2.3.3 VMEbus中的菊花链
2.3.4 地址修正码
2.3.5 VME总线的发展
2.3.6 VME与CPCI总线比较
2.4 I/O系统与I/O接口
2.4.1 I/O系统
2.4.2 I/O接口模块
2.5 并行数字I/O接口
2.5.1 简单数字I/O接口
2.5.2 高速突发方式数字I/O
2.6 小结
习题
参考文献
第3章 采样数据转换器
3.1 概要
3.2 基本知识回顾
3.2.1 采样原理
3.2.2 欠采样
3.2.3 量化误差和信噪比
3.2.4 dither技术
3.2.5 过采样
3.3 模数/数模转换器原理
3.3.1 逐次比较型模数转换
3.3.2 闪速型模数转换
3.3.3 流水线型模数转换器
3.3.4 积分型模数转换
3.3.5 Σ-Δ型模数转换器
3.3.6 数模转换器
3.4 模数及数模转换中的精度问题
3.4.1 ADC的性能指标
3.4.2 DAC的性能指标
3.4.3 ADC和DAC的精度
3.5 小结
习题
参考文献
第4章 电磁兼容与接地
4.1 概要
4.2 通过空间电磁波耦合的干扰
4.2.1 空间电磁干扰的来源
4.2.2 空间电磁干扰的特点
4.2.3 屏蔽技术
4.3 通过导线传输耦合的干扰
4.3.1 差模干扰
4.3.2 共模干扰
4.3.3 克服共模干扰的方法
4.3.4 克服常模干扰的方法
4.3.5 电源引入的干扰
4.4 瞬态干扰
4.4.1 浪涌
4.4.2 ESD
4.5 接地基本知识
4.5.1 地的基本概念
4.5.2 电力系统的接地
4.5.3 设备地和电路地
4.6 接地方式
4.6.1 电路中的单点接地方式
4.6.2 设备中的单点接地方式
4.6.3 设备之间的接地方式
4.7 地回路
4.7.1 地回路和地线噪声
4.7.2 克服地回路干扰的方法
4.7.3 设备之间信号电缆的屏蔽层接地问题
4.8 信号隔离
4.8.1 数字信号隔离技术
4.8.2 模拟信号隔离技术
4.9 小结
习题
参考文献
第5章 网络与数据通信
5.1 概要
5.2 基本知识回顾
5.2.1 网络的基本知识
5.2.2 数据通信基本知识
5.3 经典的数据通信协议
5.3.1 RS-232
5.3.2 RS-485
5.4 现场总线
5.4.1 现场总线的基本知识
5.4.2 CAN
5.4.3 DeviceNet
5.5 以太网
5.5.1 共享方式以太网
5.5.2 交换式以太网
5.5.3 快速以太网和千兆以太网
5.5.4 以太网和TCP/IP协议
5.5.5 EPICS中的分布式通信
5.5.6 工业以太网
5.6 小结
习题
参考文献
第6章 时间信息的获取与传输
6.1 概要
6.2 定时信号
6.2.1 定时技术
6.2.2 定时的误差来源
6.3 时间信息的测量
6.3.1 时间的数字化测量
6.3.2 时间/数字转换器
6.4 时间信息在系统中的传播
6.4.1 时间系统的分类
6.4.2 定时系统
6.4.3 定时系统的误差
6.4.4 时间同步系统
6.5 小结
习题
参考文献
第7章 实时多任务系统
7.1 概要
7.2 实时系统和实时操作系统
7.2.1 实时系统
7.2.2 实时操作系统
7.3 运行多任务的简单系统
7.3.1 前台/后台系统
7.3.2 循环调度系统
7.4 实时多任务系统
7.4.1 任务及任务切换
7.4.2 实时任务调度
7.4.3 中断处理
7.4.4 任务调度策略
7.5 多任务之间的相互关系
7.5.1 任务间通信机制
7.5.2 任务的同步和互斥
7.5.3 优先级反转
7.6 实时通信
7.6.1 实时通信对时间的要求
7.6.2 具有实时性的介质访问控制
7.6.3 流量控制
7.7 小结
习题
参考文献
第8章 控制软件设计
8.1 概要
8.2 软件设计的基本知识
8.2.1 软件设计的策略和目标
8.2.2 软件设计的过程和方法
8.2.3 结构化设计方法
8.2.4 面向对象的设计方法和UML
8.2.5 顺序逻辑系统的设计方法
8.2.6 模块设计的若干概念
8.3 任务
8.3.1 任务的一般描述
8.3.2 多任务的实现模型
8.3.3 任务的结构设计
8.3.4 任务的聚合
8.3.5 任务间的相互关系
8.4 设备驱动器
8.4.1 设备驱动器基本概念
8.4.2 设备驱动器开发策略
8.4.3 设备驱动器的结构设计
8.4.4 设备驱动器的初始化
8.5 小结
习题
参考文献
第9章 高可靠性系统
9.1 概要
9.2 可靠性的基本知识
9.2.1 可靠性系统中的基本概念
9.2.2 高可靠性系统的分类
9.2.3 故障的分类和定义
9.2.4 实现可靠性系统的基本方法
9.3 硬件的可靠性
9.3.1 硬件可靠性的评估
9.3.2 保证硬件可靠性的基本途径
9.3.3 机箱系统的热管理
9.4 容障系统
9.4.1 容障系统中的基本概念
9.4.2 表决方式容障系统
9.4.3 备份式容障系统
9.4.4 高可用性系统
9.4.5 看门狗技术
9.4.6 软件分区
9.5 系统的核查和验证
9.5.1 核查
9.5.2 验证与故障注入
9.6 小结
习题
参考文献
索引
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