基本信息
内容简介
作译者
王锦标，江苏南通人。清华大学自动化系教授，1970年清华大学毕业，留校任教。长期从事计算机控制理论和方法的研究与教学工作。研究领域包括直接数字控制（DDC）、集散控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS）、可编程控制器系统（PCS，PLC）和监控组态软件，并先后承担了与上述领域有关的国家攻关、科学基金和横向科研等多项课题及工程。多年主讲“计算机控制系统”专业课，出版多本有关计算机控制系统的教材。
目录
第1篇 直接数字控制系统（DDC）
第1章 DDC系统的概述
1.1 DDC系统的形成和发展
1.1.1 DDC系统的形成
1.1.2 DDC系统的发展
1.2 DDC系统的体系结构
1.2.1 DDC系统的硬件结构
1.2.2 DDC系统的软件结构
1.2.3 DDC系统的网络结构
本章小结
第2章 DDC系统的算法
2.1 常规DDC算法
2.1.1 数字PID控制算法
2.1.2 数字PID控制算法的实现
2.1.3 数字PID控制算法的应用
2.2 现代DDC算法
2.2.1 最优控制算法
2.2.2 预测控制算法
本章小结
第3章 DDO系统的硬件
第1章 DDC系统的概述
1.1 DDC系统的形成和发展
1.1.1 DDC系统的形成
1.1.2 DDC系统的发展
1.2 DDC系统的体系结构
1.2.1 DDC系统的硬件结构
1.2.2 DDC系统的软件结构
1.2.3 DDC系统的网络结构
本章小结
第2章 DDC系统的算法
2.1 常规DDC算法
2.1.1 数字PID控制算法
2.1.2 数字PID控制算法的实现
2.1.3 数字PID控制算法的应用
2.2 现代DDC算法
2.2.1 最优控制算法
2.2.2 预测控制算法
本章小结
第3章 DDO系统的硬件
前言
本书在《计算机控制系统》(北京：清华大学出版社，2004)的基础上，根据《全国高等学校自动化专业系列教材》编审委员会制定的招标教材大纲(编号Auto-3-1-V01)编写而成。.
本书作者从1970年至今，在清华大学自动化系从事自动控制理论、自动化仪表及计算机控制的教学和科研工作，书中汇集了作者多年的教学经验和科研成果。本书既具有系统性和先进性，也体现了理论性和实用性。
本书系统地论述了计算机控制系统的结构、原理、设计和应用，既有理论分析也有应用实例。全书共4篇17章，论述了直接数字控制系统(DDC)、集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)和可编程控制器系统(PCS或PLC)4类典型的计算机控制系统。每篇层次分明，条理清晰，既自成体系又相互联系。
直接数字控制(DDC)是计算机控制的基础。本书深入论述了DDC系统的形成、发展、体系结构、控制算法、硬件、软件、设计和应用，分析了DDC系统的输入、输出、控制和运算功能，并引入功能块及组态的概念。
集散控制系统(DCS)是计算机控制的主流系统。本书概述了DCS的产生、发展、特点和优点，论述了DCS的体系结构、控制站、操作员站、工程师站和应用设计，分析了DCS的分散控制和集中管理的设计思想，以及分而自治和综合协调的设计原则。..
现场总线控制系统(FCS)是新型的计算机控制系统。本书概述了现场总线和FCS的产生、特点和优点，介绍了低速、中速和高速现场总线，论述了FCS的体系结构、现场控制层和应用设计，叙述了现场总线仪表及其在现场总线上构成控制回路的原理。
可编程控制器系统(PCS或PLC)是一种以逻辑控制为主、连续控制为辅的控制系统。本书概述了可编程控制器的功能、原理和体系结构，叙述了符合IEC 611 31-3标准的5种编程语言，论述了可编程控制器的指令系统和应用设计。
本书既有基础知识也有先进技术，既有理论分析也有应用实例。本书可以作为高等院校自动化专业、计算机控制专业及相关专业的教材，也可以供有关科技人员参考。
本书配有电子教案(PowrePoint文件)。该教案图文并茂，内容丰富，重点突出，可用作教师讲稿或学习辅导。采用本书作为教材的教师可以向清华大学出版社索取。
在本书的编写过程中，清华大学自动化系的很多同事给予了支持和帮助，书中也引用了同事们在该领域的部分成果，丰富了本书的内容，在此对同仁表示感谢。感谢清华大学自动化系徐用懋教授认真审阅了全书，感谢萧德云教授对本书的指导。
书中难免有缺点和不足之处，殷切希望广大读者批评指正。
王锦标 教授
清华大学自动化系
2008年2月...
本书作者从1970年至今，在清华大学自动化系从事自动控制理论、自动化仪表及计算机控制的教学和科研工作，书中汇集了作者多年的教学经验和科研成果。本书既具有系统性和先进性，也体现了理论性和实用性。
本书系统地论述了计算机控制系统的结构、原理、设计和应用，既有理论分析也有应用实例。全书共4篇17章，论述了直接数字控制系统(DDC)、集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)和可编程控制器系统(PCS或PLC)4类典型的计算机控制系统。每篇层次分明，条理清晰，既自成体系又相互联系。
直接数字控制(DDC)是计算机控制的基础。本书深入论述了DDC系统的形成、发展、体系结构、控制算法、硬件、软件、设计和应用，分析了DDC系统的输入、输出、控制和运算功能，并引入功能块及组态的概念。
集散控制系统(DCS)是计算机控制的主流系统。本书概述了DCS的产生、发展、特点和优点，论述了DCS的体系结构、控制站、操作员站、工程师站和应用设计，分析了DCS的分散控制和集中管理的设计思想，以及分而自治和综合协调的设计原则。..
现场总线控制系统(FCS)是新型的计算机控制系统。本书概述了现场总线和FCS的产生、特点和优点，介绍了低速、中速和高速现场总线，论述了FCS的体系结构、现场控制层和应用设计，叙述了现场总线仪表及其在现场总线上构成控制回路的原理。
可编程控制器系统(PCS或PLC)是一种以逻辑控制为主、连续控制为辅的控制系统。本书概述了可编程控制器的功能、原理和体系结构，叙述了符合IEC 611 31-3标准的5种编程语言，论述了可编程控制器的指令系统和应用设计。
本书既有基础知识也有先进技术，既有理论分析也有应用实例。本书可以作为高等院校自动化专业、计算机控制专业及相关专业的教材，也可以供有关科技人员参考。
本书配有电子教案(PowrePoint文件)。该教案图文并茂，内容丰富，重点突出，可用作教师讲稿或学习辅导。采用本书作为教材的教师可以向清华大学出版社索取。
在本书的编写过程中，清华大学自动化系的很多同事给予了支持和帮助，书中也引用了同事们在该领域的部分成果，丰富了本书的内容，在此对同仁表示感谢。感谢清华大学自动化系徐用懋教授认真审阅了全书，感谢萧德云教授对本书的指导。
书中难免有缺点和不足之处，殷切希望广大读者批评指正。
王锦标 教授
清华大学自动化系
2008年2月...
序言
自动化学科有着光荣的历史和重要的地位，20世纪50年代我国政府就十分重视自动化学科的发展和自动化专业人才的培养。五十多年来，自动化科学技术在众多领域发挥了重大作用，如航空、航天等，“两弹一星”的伟大工程就包含了许多自动化科学技术的成果。自动化科学技术也改变了我国工业整体的面貌，不论是石油化工、电力、钢铁，还是轻工、建材、医药等领域都要用到自动化手段，在国防工业中自动化的作用更是巨大的。现在，世界上有很多非常活跃的领域都离不开自动化技术，比如机器人、月球车等。另外，自动化学科对一些交叉学科的发展同样起到了积极的促进作用，例如网络控制、量子控制、流媒体控制、生物信息学、系统生物学等学科就是在系统论、控制论、信息论的影响下得到不断的发展。在整个世界已经进入信息时代的背景下，中国要完成工业化的任务还很重，或者说我们正处在后工业化的阶段。因此，国家提出走新型工业化的道路和“信息化带动工业化，工业化促进信息化”的科学发展观，这对自动化科学技术的发展是一个前所未有的战略机遇。.
机遇难得，人才更难得。要发展自动化学科，人才是基础、是关键。高等学校是人才培养的基地，或者说人才培养是高等学校的根本。作为高等学校的领导和教师始终要把人才培养放在第一位，具体对自动化系或自动化学院的领导和教师来说，要时刻想着为国家关键行业和战线培养和输送优秀的自动化技术人才。..
影响人才培养的因素很多，涉及教学改革的方方面面，包括如何拓宽专业口径、优化教学计划、增强教学柔性、强化通识教育、提高知识起点、降低专业重心、加强基础知识、强调专业实践等，其中构建融会贯通、紧密配合、有机联系的课程体系，编写有利于促进学生个性发展、培养学生创新能力的教材尤为重要。清华大学吴澄院士领导的《全国高等学校自动化专业系列教材》编审委员会，根据自动化学科对自动化技术人才素质与能力的需求，充分吸取国外自动化教材的优势与特点，在全国范围内，以招标方式，组织编写了这套自动化专业系列教材，这对推动高等学校自动化专业发展与人才培养具有重要的意义。这套系列教材的建设有新思路、新机制，适应了高等学校教学改革与发展的新形势，立足创建精品教材，重视实践性环节在人才培养中的作用，采用了竞争机制，以激励和推动教材建设。在此，我谨向参与本系列教材规划、组织、编写的老师致以诚挚的感谢，并希望该系列教材在全国高等学校自动化专业人才培养中发挥应有的作用。
吴启迪教授
2005年10月于教育部...
机遇难得，人才更难得。要发展自动化学科，人才是基础、是关键。高等学校是人才培养的基地，或者说人才培养是高等学校的根本。作为高等学校的领导和教师始终要把人才培养放在第一位，具体对自动化系或自动化学院的领导和教师来说，要时刻想着为国家关键行业和战线培养和输送优秀的自动化技术人才。..
影响人才培养的因素很多，涉及教学改革的方方面面，包括如何拓宽专业口径、优化教学计划、增强教学柔性、强化通识教育、提高知识起点、降低专业重心、加强基础知识、强调专业实践等，其中构建融会贯通、紧密配合、有机联系的课程体系，编写有利于促进学生个性发展、培养学生创新能力的教材尤为重要。清华大学吴澄院士领导的《全国高等学校自动化专业系列教材》编审委员会，根据自动化学科对自动化技术人才素质与能力的需求，充分吸取国外自动化教材的优势与特点，在全国范围内，以招标方式，组织编写了这套自动化专业系列教材，这对推动高等学校自动化专业发展与人才培养具有重要的意义。这套系列教材的建设有新思路、新机制，适应了高等学校教学改革与发展的新形势，立足创建精品教材，重视实践性环节在人才培养中的作用，采用了竞争机制，以激励和推动教材建设。在此，我谨向参与本系列教材规划、组织、编写的老师致以诚挚的感谢，并希望该系列教材在全国高等学校自动化专业人才培养中发挥应有的作用。
吴启迪教授
2005年10月于教育部...
书摘
第1篇直接数字控制系统（DDC）
第1章DDC系统的概述
直接数学控制（DDC）是一种基本的计算机控制系统，它的基本组成是计算机硬件、软件和算法，它是计算机应用于工业控制的基础。为了让读者对DDC系统或计算机控制系统有个基本的认识，本章将概述DDC系统的形成和发展，DDC系统的硬件结构、软件结构和网络结构。
……
第1章DDC系统的概述
直接数学控制（DDC）是一种基本的计算机控制系统，它的基本组成是计算机硬件、软件和算法，它是计算机应用于工业控制的基础。为了让读者对DDC系统或计算机控制系统有个基本的认识，本章将概述DDC系统的形成和发展，DDC系统的硬件结构、软件结构和网络结构。
……
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