机电系统控制软件设计

本书主要介绍机电控制系统中计算机控制的软硬件开发过程和相关技 术。全书内容包括：各种编码、进制、数据存储格式及其相互转换的程序 实现，各类接口技术及其程序实现，机电系统的各类控制对象及其控制方 法，机电系统的各类输入、输出控制信号及实现，机电系统控制软件的开 发工具和控制算法。 本书从实际应用出发，结合大量程序实例，采用基本概念与程序示例 相结合的形式编写，给读者提供大量的经验和技巧。 本书可作为高校机电专业本科生和研究生的相关课程教材或课题研究 参考书，也可作为从事机电设备控制系统开发工程技术人员的参考书。

前言 第1章 计算机基础知识 1.1 进制与编码 1.1.1 计算机中的进制 1.1.2 进位计数法 1.1.3 BCD编码 1.1.4 ASCⅡ编码 1.1.5 汉字编码 1.1.6 字符的其他编码 l.1.7 抗干扰编码 1.2 进制、编码的相互转换 1.2.1 十进制转换成其他进制和编码 1.2.2 其他进制和编码转换成十进制 1.3 逻辑操作及其用途 1.3.1 非操作 1.3.2 与操作 1.3.3 或操作 1.3.4 异或操作 1.3.5 移位操作 1.4 数据的存储格式及转换 1.4.1 无符号整数的计算机表示及其存储 1.4.2 有符号整数的计算机表示 1.4.3 小数的计算机表示及其存储 第2章 计算机硬件接口与程序实现 2.1 端口与端口操作 2.1.1 端口及端口地址 2.1.2 端口操作基本方法 2.1.3 windows系统下端口操作的其他方法 2.2 计算机与外设交换数据的方式 2.2.1 无条件传送方式 2.2.2 条件传送方式 2.2.3 中断控制传送方式 2.2.4 DMA传送方式 2.3 中断与中断控制 2.3.1 中断源与中断分类 2.3.2 PC的硬件中断资源 2.3.3 中断控制器8259A 2.3.4 中断处理程序及其编写 2.3.5 其他计算机系统的中断机制 2.4 DMA与DMA传输 2.4.1 DMA控制器 2.4.2 DMA传输 2.4.3 FIFO缓冲区应用 2.5 定时器与计数器 2.5.1 定时器/计数器的作用 2.5.2 8253/8254可编程定时器/计数器芯片 2.5.3 高精度定时器 2.6 串口通信及其程序实现 2.6.1 串行通信的基本概念 2.6.2 串行通信协议 2.6.3 RS232C异步串行通信 2.6.4 可编程异步串行接口INS8250 2.6.5 微机系统串口通信程序设计 2.6.6 MSCOMM串口通信控件及其应用 2.6.7 其他串行通信方式 2.7 打印口通信 2.7.1 打印口的基本工作模式 2.7.2 打印口应用及程序设计 2.7.3 以设备文件方式使用打印口 2.8 A/D与D/A 2.8.1 A/D转换 2.8.2 D/A转换 2.9 总线标准 2.9.1 ISA总线标准 2.9.2 PCI总线标准 2.9.3 USB总线标准 2.9.4 IEEE 1394总线标准 2.9.5 工业控制机总线标准 2.10 网络 2.10.1 TCP/IP网络协议 2.10.2 套接字Socket 2.10.3 WinSocket控件 2.10.4 现场总线 第3章 机电系统控制对象 3.1 直流电动机及其控制 3.1.1 直流电动机的结构和基本原理 3.1.2 直流电动机速度和转矩控制 3.1.3 直流电动机的起动和制动 3.1.4 直流数字控制器 3.1.5 直流电动机的计算机控制 3.2 交流电动机及其控制 3.2.1 三相交流异步电动机的结构和基本原理 3.2.2 三相交流异步电动机的速度、方向与转矩控制 3.2.3 三相交流异步电动机的起动和制动 3.2.4 三相交流同步电动机的基本原理 3.3 交流变频控制技术 3.3.1 交流变频技术 3.3.2 交流变频器 3.3.3 安川VS-G5/G7变频器 3.3.4 西门子MASTER DRIVERS变频器 3.4 交流伺服控制技术 3.4.1 IMS交流伺服控制器 3.4.2 IMS交流伺服控制器的主要接线端子 3.4.3 IMS交流伺服控制器的程序设计 3.5 步进电动机及其控制 3.5.1 步进电动机的结构和工作原理 3.5.2 步进电动机控制 3.6 伺服电动机及其控制 3.7 液压和气动系统及其控制 3.8 低压控制电器的使用 3.8.1 主要的低压控制电器及符号 3.8.2 继电器、接触器控制电路 3.8.3 继电器、接触器控制电路的计算机控制 第4章 机电系统控制信号与处理 4.1 控制信号及其实现 4.1.1 控制信号的类型 4.1.2 控制信号的实现 4.1.3 控制板卡的驱动程序与接口函数 4.1.4 控制板卡的程序设计 4.2 信号的检测与传感器 4.2.1 位移/位置信号的检测 4.2.2 转速信号的检测 4.2.3 温度信号的检测 4.2.4 压力、转矩信号的检测 4.3 信号的处理 4.3.1 信号源的抗干扰处理 4.3.2 信号的数字化滤波处理 4.3.3 信号的零点漂移处理 第5章 机电系统控制软件开发 5.1 机电控制系统的结构形式 5.1.1 PLC控制系统 5.1.2 分布式控制系统 5.1.3 现场总线控制系统 5.2 机电控制软件系统的开发工具 5.2.1 VC、VB等高级语言开发机电控制系统软件 5.2.2 虚拟仪器LabView开发机电控制系统软件 5.2.3 IOWorks开发机电控制系统软件 5.2.4 组态软件开发机电控制系统软件 5.2.5 OPC技术的应用 5.3 机电控制系统软件的控制算法 5.3.1 PID控制算法 5.3.2 模糊控制算法 参考文献