本书以一个冶金工业生产过程的典型的计算机控制系统——集散系统为对象，有机联繫起硬体、软体、控制理论、网路等多方面的知识，系统阐述计算机控制系统的设计及工程实现方法。主要内容包括：计算机控制系统的组成，典型计算机控制系统的形式、发展和概况；计算机控制系统硬体设计；常规数字控制技术；现代控制技术；计算机控制系统软体设计技术；集散系统；计算机控制系统设计及实现。理论部分根据生产实际套用的情况做了适当取捨，以适合“按类培养”的要求。

读者对象：本书可作为电气信息类、仪器仪表类、机械（机电）类本科生计算机控制类课程（如计算机控制、微机控制等）的教材，以及过程控制、机电控制、嵌入式系统等课程和综合设计的参考书，也可供相关领域工程技术人员参考。

第1章 计算机控制系统概述

1.1 自动控制系统的基本原理

1.1.1 电动机转速控制

1.1.2 飞剪角度控制

1.1.3 开环控制

1.1.4 闭环控制

1.1.5 对控制系统的基本要求

1.2 计算机控制系统的一般形式

1.2.1 一般概念

1.2.2 一般构成

1.2.3 工业控制计算机简介

1.3 计算机控制系统分类

1.4 轧钢生产线计算机控制系统简介

1.4.1 生产过程简介

1.4.2 控制要求

1.4.3 计算机控制系统的构成

1.5 计算机控制技术的发展趋势

习题

第2章 计算机控制系统硬体设计相关技术

2.1 并行汇流排技术

2.1.1 工控机汇流排

2.1.2 兼容PC/ISA/EISA/PCI的嵌入式汇流排

2.1.3 单片机汇流排

2.1.4 汇流排扩展技术

2.2 串列汇流排技术

2.2.1 RS-232C/RS-422/RS-485串列通信汇流排

2.2.2 I2C汇流排

2.3 基于并行汇流排的接口与过程通道技术

2.3.1 信号的採样、量化和恢复

2.3.2 模拟量输入/输出接口与过程通道

2.3.3 数字量输入/输出接口与过程通道

2.3.4 数字量输入/输出通道设计

2.4 基于串列汇流排的接口与过程通道技术

2.4.1 基于PC串列汇流排的过程通道

2.4.2 基于I2C串列汇流排的过程通道

2.5 硬体抗干扰技术

2.5.1 电源抗干扰措施

2.5.2 主机抗干扰技术

2.5.3 通道抗干扰技术

2.5.4 计算机控制系统的接地技术

习题

第3章 常规数字控制技术

3.1 数字控制器的连续化设计技术

3.1.1 数字控制器的连续化设计步骤

3.1.2 数字PID控制器的设计

3.1.3 数字PID控制器的改进

3.1.4 数字PID控制器的参数整定

3.2 数字控制器的离散化设计技术

3.2.1 数字控制器的离散化设计步骤

3.2.2 最少拍控制器的设计

3.2.3 最少拍有纹波控制器的设计

3.3 纯滞后控制技术

3.3.1 史密斯（Smith）预估控制

3.3.2 达林（Dahlin）算法

3.4 串级控制技术

3.4.1 串级控制的结构和原理

3.4.2 数字串级控制算法

3.4.3 副迴路微分先行串级控制算法

3.5 前馈-反馈控制技术

3.5.1 前馈控制的结构和原理

3.5.2 前馈-反馈控制结构

3.5.3 前馈-反馈控制算法

3.6 解耦控制技术

3.6.1 解耦控制原理

3.6.2 数字解耦控制算法

3.7 现代控制技术理论简介

3.7.1 採用状态空间的输出反馈设计法

3.7.2 採用状态空间的极点配置设计法

3.7.3 採用状态空间的最最佳化设计法

习题

第4章 先进控制技术

4.1 模糊控制技术

4.1.1 模糊控制的数学基础

4.1.2 模糊控制原理

4.1.3 模糊控制器的设计

4.2 神经网路控制技术

4.2.1 神经网路基础

4.2.2 神经网路控制

4.3 专家控制技术

4.3.1 专家系统

4.3.2 专家控制介绍

4.3.3 专家控制的基本思想

4.3.4 专家控制的组织结构

4.4 预测控制技术

4.5 其他先进控制技术

习题

第5章 计算机控制系统软体设计相关技术

5.1 程式设计的一般技术

5.1.1 程式设计过程

5.1.2 模组化与结构化程式设计

5.1.3 面向过程与面向对象的程式设计

5.2 软体开发工具

5.2.1 人机接口开发软体

5.2.2 分散过程控制级开发软体

5.3 典型的控制方法的软体实现

5.3.1 通信程式

5.3.2 数字PID控制器的工程实现

5.3.3 标度变换

5.3.4 数字滤波

习题

第6章 分散式测控网路技术

6.1 工业网路技术

6.1.1 工业网路概述

6.1.2 数据通信编码技术

6.1.3 网路协定及其层次结构

6.1.4 IEEE 802标準

6.1.5 工业网路的性能评价和选型

6.2 分散式控制系统

6.2.1 DCS概述

6.2.2 DCS的分散过程控制级

6.2.3 DCS的集中操作监控级

6.2.4 DCS的综合信息管理级

6.3 现场汇流排控制系统

6.3.1 现场汇流排概述

6.3.2 五种典型的现场汇流排

6.3.3 工业乙太网

6.4 系统集成与集成自动化系统

6.4.1 系统集成的含义与框架

6.4.2 集成自动化系统的体系结构

6.4.3 综合自动化技术

6.5 分散式测控网路设计举例

6.5.1 基于PLC的Profibus分散式测控网路

6.5.2 基于PC串列汇流排的测控网路

6.5.3 测控网路套用设计举例

习题

第7章 计算机控制系统设计与实现

7.1 控制系统总体设计

7.1.1 控制系统设计的原则

7.1.2 系统的总体方案设计

7.1.3 硬体的工程设计和实现

7.1.4 软体的工程设计和实现

7.2 加热炉计算机控制系统设计

7.2.1 加热炉工艺流程及控制要求

7.2.2 控制系统应实现的功能

7.2.3 系统硬体设计

7.2.4 系统软体设计