圖書描述
本書係統闡述有關數位閉環控製係統設計和實現的專門著作，內容涉及數位係統硬體設計中的特殊技術細節考慮、常用的微處理器的各種實用接口擴展設計、主從分佈式數位控製中多處理器的串並行數據通信、數位控製的電磁兼容設計及若乾具體的電磁兼容問題解決實例、角位置信號的數位測量，以及數位控製器的算法實現及匯編語言的軟體設計。
著者信息
圖書目錄
第1章 緒論/1
1.1數字控製的必要性及優點/1
1.2目前比較流行的幾種數字控製實現簡介/1
1.3一般單個數字控製係統的硬體搆成/2
1.4集中式多係統數字控製及主從分佈式多係統數字控製結構/2
1.5數字控製方案選擇/3
1.6數字控製設計的主要內容及一般過程/7
第2章 數字控製硬體設計基礎/8
2.1數字控製中常用微處理器的介麵引腳功能及引腳設置/8
2.2關於TTL數字介麵晶片驅動問題/21
2.3 5 V、3.3 V混閤供電係統中的電平相容問題/24
2.4關於OC輸齣結構的數字器件的使用/24
2.5關於微處理器晶片本身的準雙嚮口及其操作說明/25
2.6數字控製中幾種常用微處理器的中斷結構特點及區彆/25
第3章 數字控製基本硬體擴展設計/28
3.1數字控製中常用微處理器的最小係統設計/28
3.2微處理器總綫驅動能力擴展/31
3.3常用微處理器的程式存儲擴展技術/34
3.4數字控製中常用微處理器的數據存儲擴展/40
3.5一般並行數字I/O擴展/51
3.6數字控製的模擬輸入、輸齣介麵擴展/58
3.7數字電路的EPLD實現/64
3.8單片機係統的加密技術/69
第4章 數字控製中的多處理器數據通信/74
4.1引言/74
4.2並行通信的基本原理及介麵設計/74
4.3非同步串列通信的基本原理及介麵設計/80
第5章 數字控製的演算法實現及軟件設計/93
5.1引言/93
5.2數字控製的控製器設計及數字化處理方法/93
5.3採樣週期選取/95
5.4數字控製演算法的實現/96
5.5數字控製演算法的雙處理器並行實現/99
5.6數字控製軟件設計基礎/100
5.7基於80C196KC匯編語言的數字控製軟件設計/102
5.8基於DSPLF2407A匯編語言的數字控製軟件設計/107
5.9基於工業控製計算機或PC/104的數字控製軟件設計/114
5.10數字控製實現中控製變量序列的初值處理/120
第6章 數字控製係統的電磁相容設計/122
6.1電源部分的電磁相容設計/122
6.2數字電路部分的電磁相容設計/124
6.3模擬電路部分的電磁相容設計/127
6.4基於PWM的電機驅動係統的電磁相容設計/129
6.5軟件設計上的抗乾擾措施/130
6.6外部信號走綫的電磁相容設計/131
6.7幾個電磁相容問題解決實例/132
第7章 數字控製係統中常用的模擬電路/138
7.1前言/138
7.2運算放大器電路設計的一般原則/138
7.3常見的幾種電路介紹/139
第8章 迴轉運動控製的角位置數字反饋信號測量/151
8.1引言/151
8.2基於鏇轉變壓器及感應同步器的鑒幅式雙通道測角係統原理及實現/152
8.3基於鏇轉變壓器及感應同步器的混閤式雙通道測角係統原理及實現/167
8.4測角傳感器安裝及接綫對信號質量的影響/188
第9章 閉環係統數字控製設計實例/190
9.1設計任務提齣/190
9.2總體方案設計/190
9.3數字控製係統硬體設計/192
9.4控製器結構及參數設計/203
9.5數字控製係統軟件設計/207
9.6閉環數字控製係統的實際調試/225
9.7閉環數字控製係統的性能測試/229
參考文獻/233
1.1數字控製的必要性及優點/1
1.2目前比較流行的幾種數字控製實現簡介/1
1.3一般單個數字控製係統的硬體搆成/2
1.4集中式多係統數字控製及主從分佈式多係統數字控製結構/2
1.5數字控製方案選擇/3
1.6數字控製設計的主要內容及一般過程/7
第2章 數字控製硬體設計基礎/8
2.1數字控製中常用微處理器的介麵引腳功能及引腳設置/8
2.2關於TTL數字介麵晶片驅動問題/21
2.3 5 V、3.3 V混閤供電係統中的電平相容問題/24
2.4關於OC輸齣結構的數字器件的使用/24
2.5關於微處理器晶片本身的準雙嚮口及其操作說明/25
2.6數字控製中幾種常用微處理器的中斷結構特點及區彆/25
第3章 數字控製基本硬體擴展設計/28
3.1數字控製中常用微處理器的最小係統設計/28
3.2微處理器總綫驅動能力擴展/31
3.3常用微處理器的程式存儲擴展技術/34
3.4數字控製中常用微處理器的數據存儲擴展/40
3.5一般並行數字I/O擴展/51
3.6數字控製的模擬輸入、輸齣介麵擴展/58
3.7數字電路的EPLD實現/64
3.8單片機係統的加密技術/69
第4章 數字控製中的多處理器數據通信/74
4.1引言/74
4.2並行通信的基本原理及介麵設計/74
4.3非同步串列通信的基本原理及介麵設計/80
第5章 數字控製的演算法實現及軟件設計/93
5.1引言/93
5.2數字控製的控製器設計及數字化處理方法/93
5.3採樣週期選取/95
5.4數字控製演算法的實現/96
5.5數字控製演算法的雙處理器並行實現/99
5.6數字控製軟件設計基礎/100
5.7基於80C196KC匯編語言的數字控製軟件設計/102
5.8基於DSPLF2407A匯編語言的數字控製軟件設計/107
5.9基於工業控製計算機或PC/104的數字控製軟件設計/114
5.10數字控製實現中控製變量序列的初值處理/120
第6章 數字控製係統的電磁相容設計/122
6.1電源部分的電磁相容設計/122
6.2數字電路部分的電磁相容設計/124
6.3模擬電路部分的電磁相容設計/127
6.4基於PWM的電機驅動係統的電磁相容設計/129
6.5軟件設計上的抗乾擾措施/130
6.6外部信號走綫的電磁相容設計/131
6.7幾個電磁相容問題解決實例/132
第7章 數字控製係統中常用的模擬電路/138
7.1前言/138
7.2運算放大器電路設計的一般原則/138
7.3常見的幾種電路介紹/139
第8章 迴轉運動控製的角位置數字反饋信號測量/151
8.1引言/151
8.2基於鏇轉變壓器及感應同步器的鑒幅式雙通道測角係統原理及實現/152
8.3基於鏇轉變壓器及感應同步器的混閤式雙通道測角係統原理及實現/167
8.4測角傳感器安裝及接綫對信號質量的影響/188
第9章 閉環係統數字控製設計實例/190
9.1設計任務提齣/190
9.2總體方案設計/190
9.3數字控製係統硬體設計/192
9.4控製器結構及參數設計/203
9.5數字控製係統軟件設計/207
9.6閉環數字控製係統的實際調試/225
9.7閉環數字控製係統的性能測試/229
參考文獻/233
圖書序言
前言
數位控製是指以數位計算機作為廣義控製器實現對連續或離散對象(或過程)的開環或閉環控製的控製方法，它在諸多方麵都有著傳統模擬控製無法比擬的優點。隨著微處理器及其相關電子技術的發展和進步，基於微處理器的數字控製越來越廣泛地被用於控製工程實踐中。
數字控製技術是一門多學科綜閤技術，它不僅包含古典控製理論、現代非綫性控製科學的應用、微處理器數字係統的硬件擴展技術及軟件設計，還涉及非電物理量的數字測量、模擬電路技術等，尤其是現代數字控製實踐中還會遇到電磁兼容技術問題。
目前，大多有關數字控製的著作基本上偏重理論的分析和係統設計，而有關微處理器數字係統技術的教材則大多局限於某種處理器的基本結構和一般應用介紹。在作者的教學實踐中發現，雖然很多讀者對數字控製用到的各方麵知識都有較深入的掌握，但在具體的數字閉環控製實踐中往往不能有效地綜閤運用。為此，本書作者從工程實際齣發，圍遶實際的數字控製係統的設計和實現，介紹瞭多種常用微處理器的基礎知識及外圍接口擴展技術、數字控製的整個設計過程、硬軟件實現方法等，試圖使讀者從全局的高度對數字控製技術有概括的瞭解，融會貫通地掌握所用到的諸方麵的知識，提高對基礎知識的綜閤運用水平和實際動手能力。
本書大部分章節的內容都是作者多年數字控製實踐經驗的係統總結和提煉，同時為瞭方便讀者對數字控製技術有全麵、係統的理解和掌握，介紹瞭有關數字控製的基礎知識。基礎知識的介紹不是簡單的資料匯編，而是作者在參閱瞭大量相關文獻的基礎上，融會瞭本人實踐過程中的心得體會，比如基礎部分的硬件擴展及基於匯編語言的控製軟件編程，都結閤作者親自設計和調試過的實例來介紹，以期對讀者快速掌握、提昇理解等有所幫助。
本書是一本有關數字閉環控製係統設計及實現的全麵、係統而且實用的學習教程，內容涉及常用的微處理器接口擴展設計、多處理器的數據通信、數字控製的電磁兼容設計、角位置信號的數字測量、數字接口的前置和後置處理模擬電路設計等。本書可作為高年級研究生或者愛好計算機硬件設計和數字係統的高年級本科生的教材或參考書，也適閤具有一定數字控製實踐經驗的科技人員參考。
本書第1、3、6、8、9章由王茂編著，第2、4、5、7章由申立群編著，博士研究生孫光輝編寫瞭5.9節的主要內容，碩士研究生金海亮為本書第8章部分內容的編著提供瞭大量的基礎素材，魏延嶺、顧玥等幫助查閱瞭許多相關資料，並對初稿中的錯誤甄彆進行瞭大量有益的工作。編著過程中，還得到瞭哈爾濱工業大學空間控製與慣性技術研究中心遊文虎博士的大力支持和幫助。作者在此一並錶示感謝。
數位控製是指以數位計算機作為廣義控製器實現對連續或離散對象(或過程)的開環或閉環控製的控製方法，它在諸多方麵都有著傳統模擬控製無法比擬的優點。隨著微處理器及其相關電子技術的發展和進步，基於微處理器的數字控製越來越廣泛地被用於控製工程實踐中。
數字控製技術是一門多學科綜閤技術，它不僅包含古典控製理論、現代非綫性控製科學的應用、微處理器數字係統的硬件擴展技術及軟件設計，還涉及非電物理量的數字測量、模擬電路技術等，尤其是現代數字控製實踐中還會遇到電磁兼容技術問題。
目前，大多有關數字控製的著作基本上偏重理論的分析和係統設計，而有關微處理器數字係統技術的教材則大多局限於某種處理器的基本結構和一般應用介紹。在作者的教學實踐中發現，雖然很多讀者對數字控製用到的各方麵知識都有較深入的掌握，但在具體的數字閉環控製實踐中往往不能有效地綜閤運用。為此，本書作者從工程實際齣發，圍遶實際的數字控製係統的設計和實現，介紹瞭多種常用微處理器的基礎知識及外圍接口擴展技術、數字控製的整個設計過程、硬軟件實現方法等，試圖使讀者從全局的高度對數字控製技術有概括的瞭解，融會貫通地掌握所用到的諸方麵的知識，提高對基礎知識的綜閤運用水平和實際動手能力。
本書大部分章節的內容都是作者多年數字控製實踐經驗的係統總結和提煉，同時為瞭方便讀者對數字控製技術有全麵、係統的理解和掌握，介紹瞭有關數字控製的基礎知識。基礎知識的介紹不是簡單的資料匯編，而是作者在參閱瞭大量相關文獻的基礎上，融會瞭本人實踐過程中的心得體會，比如基礎部分的硬件擴展及基於匯編語言的控製軟件編程，都結閤作者親自設計和調試過的實例來介紹，以期對讀者快速掌握、提昇理解等有所幫助。
本書是一本有關數字閉環控製係統設計及實現的全麵、係統而且實用的學習教程，內容涉及常用的微處理器接口擴展設計、多處理器的數據通信、數字控製的電磁兼容設計、角位置信號的數字測量、數字接口的前置和後置處理模擬電路設計等。本書可作為高年級研究生或者愛好計算機硬件設計和數字係統的高年級本科生的教材或參考書，也適閤具有一定數字控製實踐經驗的科技人員參考。
本書第1、3、6、8、9章由王茂編著，第2、4、5、7章由申立群編著，博士研究生孫光輝編寫瞭5.9節的主要內容，碩士研究生金海亮為本書第8章部分內容的編著提供瞭大量的基礎素材，魏延嶺、顧玥等幫助查閱瞭許多相關資料，並對初稿中的錯誤甄彆進行瞭大量有益的工作。編著過程中，還得到瞭哈爾濱工業大學空間控製與慣性技術研究中心遊文虎博士的大力支持和幫助。作者在此一並錶示感謝。
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