舰船机械计算机控制技术

第1章绪论1

1.1计算机控制系统概述1

1.1.1计算机控制系统的一般概念2

1.1.2计算机控制系统的组成3

1.1.3计算机控制系统的分类5

1.1.4计算机控制系统的特点7

1.2计算机控制系统发展概况与趋势8

1.2.1计算机控制系统发展概况8

1.2.2计算机控制系统的发展趋势9

思考题及习题10

第2章计算机控制理论基础11

2.1信号的采样与保持11

2.1.1连续控制系统与计算机控制系统的区别11

2.1.2采样过程12

2.1.3信号保持14

2.1.4采样定理15

2.2Z变换19

2.2.1Z变换的定义19

2.2.2常用函数的Z变换20

2.2.3Z变换的性质22

2.2.4Z反变换26

2.3计算机控制系统的数学描述29

2.3.1差分方程29

2.3.2脉冲传递函数34

2.4计算机控制系统的分析40

2.4.1计算机控制系统的稳定性分析40

2.4.2计算机控制系统的稳态误差分析45

2.4.3计算机控制系统的性能指标47

思考题及习题48

第3章计算机控制系统设计51

3.1计算机控制系统模拟化设计51

3.1.1模拟控制器的离散化方法52

3.1.2数字ＰＩＤ控制55

3.1.3数字ＰＩＤ控制算法的改进60

3.1.4ＰＩＤ控制参数的整定64

3.2基于离散化的设计方法67

3.2.1最少拍计算机控制系统的设计68

3.2.2任意广义对象的最少拍控制器设计73

3.2.3无波纹最少拍计算机控制系统的设计75

3.3计算机控制常用算法78

3.3.1大林算法78

3.3.2多回路串级控制81

3.3.3预测控制84

思考题及习题91

第4章单片机及其在舰船机械控制中的应用93

4.1单片机概述93

4.1.1单片机的发展93

4.1.2单片机的特点94

4.1.3单片机的应用94

4.1.4MCS-51系列单片机95

4.1.5单片机应用系统开发流程96

4.2MCS-51系列单片机结构与原理97

4.2.1MCS-51单片机的组成与结构97

4.2.2MCS-51单片机的引脚98

4.2.3MCS-51单片机存储器配置100

4.2.4MCS-51单片机时钟电路与时序103

4.2.5MCS-51单片机复位电路104

4.3单片机编程基础106

4.3.1C51程序概述106

4.3.2C51的数据类型与存储类型109

4.3.3C51变量与常量113

4.3.4C51常用库函数115

4.4单片机的定时／计数器118

4.4.1MCS-51单片机定时／计数器的结构118

4.4.2MCS-51单片机定时／计数器工作方式120

4.4.3单片机定时／计数应用122

4.5单片机中断123

4.5.1中断的概念123

4.5.2中断系统结构124

4.5.3中断的控制126

4.5.4中断响应127

4.5.5中断编程实例129

4.6单片机串行通信技术130

4.6.1计算机通信的基本概念130

4.6.2MCS-51单片机串行接口132

4.6.3MCS-51单片机串行口应用范例136

4.7基于单片机的舰船机械监控装置138

4.7.1舰船轴功率测量装置138

4.7.2舰船柴油机相继增压控制装置140

?Ⅱ?舰船机械计算机控制技术

4.8单片机控制系统综合设计140

4.8.1总体设计141

4.8.2硬件电路设计141

4.8.3软件设计144

4.8.4设计总结及功能扩展166

思考题及习题167

第5章可编程控制器及其在舰船机械控