第1章绪论

微课视频26分钟

1.1计算机控制系统的理论基础和发展过程

1.1.1计算机控制系统的理论基础

1.1.2计算机控制系统的发展过程

1.2计算机控制系统的概念

1.2.1常规控制系统

1.2.2计算机控制系统

1.3计算机控制系统的组成

1.3.1计算机控制系统的硬件

1.3.2计算机控制系统的软件

1.4计算机控制系统的分类

1.4.1数据采集系统

1.4.2直接数字控制系统

1.4.3集散控制系统

1.4.4监控与数据采集系统

1.4.5现场总线控制系统

1.4.6网络控制系统

1.4.7综合自动化系统

1.5计算机控制系统的发展趋势

第2章微控制器与总线技术

微课视频13分钟

2.1微控制器技术

2.1.1国外生产微控制器的厂商及其微控制器产品

2.1.2国内生产微控制器的厂商及其微控制器产品

2.2内部总线

2.2.1PCI总线

2.2.2PCIe总线

2.2.3PC104总线

2.3外部总线

2.3.1RS232C串行通信接口

2.3.2RS485串行通信接口

第3章集散控制系统

微课视频16分钟

3.1集散控制系统概述

3.1.1集散控制系统定义

3.1.2DCS与PLC、SCADA的区别

3.1.3集散控制系统特点

3.1.4工业生产行业分类及其对应的工业控制系统

3.2集散控制系统的基本结构

3.3集散控制系统的体系结构

3.3.1集散控制系统的各层功能

3.3.2集散控制系统基本构成

3.3.3集散控制系统的结构特征

3.4集散控制系统的构成示例

3.4.1Experion PKS系统

3.4.2Foxboro Evo过程自动化系统

3.5ECS700集散控制系统

3.5.1ECS700 neo

3.5.2ECS700的分散控制装置


第4章计算机控制系统的硬件设计

微课视频52分钟

4.1传感器

4.1.1传感器的定义、分类及构成

4.1.2传感器的基本性能

4.1.3传感器的应用领域

4.1.4过程自动化常用传感器

4.1.5工业机器人常用传感器

4.1.6自动驾驶汽车常用传感器

4.2变送器

4.2.1变送器的构成原理

4.2.2差压变送器

4.2.3温度变送器

4.3执行器

4.3.1概述

4.3.2执行机构

4.3.3调节机构

4.4量程自动转换与系统误差的自动校正

4.4.1模拟量输入信号类型

4.4.2量程自动转换

4.4.3系统误差的自动校正

4.5采样和模拟开关

4.5.1信号和采样定理

4.5.2模拟开关

4.5.332通道模拟量输入电路设计实例

4.6模拟量输入通道

4.712位低功耗ADC AD7091R

4.7.1AD7091R引脚介绍

4.7.2AD7091R应用特性

4.7.3AD7091R数字接口

4.7.4AD7091R与STM32F103的接口

4.8模拟量输出通道

4.912/16位4~20mA串行输入DAC AD5410/AD5420

4.9.1AD5410/AD5420引脚介绍

4.9.2AD5410/AD5420片内寄存器

4.9.3AD5410/AD5420应用特性 

4.9.4AD5410/AD5420数字接口

4.9.5AD5410/AD5420与STM32F103的接口

4.10数字量输入/输出通道

4.10.1光电耦合器

4.10.2数字量输入通道

4.10.3数字量输出通道

4.10.4脉冲量输入/输出通道

第5章计算机控制中的新兴技术及应用

微课视频50分钟

5.1工业机器人概述

5.1.1工业机器人的定义

5.1.2工业机器人的组成

5.1.3工业机器人的主要特征与表示方法

5.2工业机器人种类与前沿技术

5.2.1工业机器人种类

5.2.2工业机器人的前沿技术

5.3工业机器人控制系统与软硬件组成

5.3.1工业机器人控制系统的基本原理和主要功能

5.3.2工业机器人控制系统的分层结构

5.3.3工业机器人控制系统的特性、要求与分类

5.4工业人工智能

5.5智能制造

5.5.1智能制造及其技术体系

5.5.2智能制造技术

5.5.3中国制造2025

5.6自动驾驶汽车技术概述

5.6.1自动驾驶系统架构

5.6.2自动驾驶功能体系架构

5.6.3自动驾驶闭环控制系统

5.6.4自动驾驶的行业案例

5.7自动驾驶汽车技术架构与分级

5.7.1自动驾驶汽车技术架构

5.7.2NHTSA与SAE自动驾驶分级

5.7.3中国自动驾驶分级

5.8汽车线控系统技术

5.8.1汽车线控技术概述

5.8.2车辆线控系统

5.9汽车运动控制

5.9.1汽车运动控制概述

5.9.2预瞄跟随控制

5.9.3横向控制

5.9.4纵向控制

5.9.5横纵向协同控制

5.10云计算

5.10.1云计算概述

5.10.2云计算的基本特点

5.10.3云计算的总体架构

5.10.4云计算的总体分层架构

5.10.5云计算的服务模式

5.11边缘计算

5.11.1边缘计算简介

5.11.2边缘计算的模型

5.11.3边缘计算的基本结构和特点

5.11.4边缘计算软件架构

5.12APAX5580/AMAX5580边缘智能控制器

5.12.1APAX5580的边缘智能控制器

5.12.2AMAX5580的边缘智能控制器

5.12.3APAX5580/AMAX5580边缘智能与I/O一体化控制器主要特点

5.12.4APAX5580/AMAX5580边缘智能控制器的优势

5.12.5APAX5580/AMAX5580的应用软件

5.12.6APAX5580/AMAX5580的边缘智能控制器的应用

第6章常规与复杂控制技术

微课视频33分钟

6.1被控对象的数学模型与性能指标

6.1.1被控对象的动态特性

6.1.2数学模型的表达形式与要求

6.1.3计算机控制系统被控对象的传递函数

6.1.4计算机控制系统的性能指标

6.1.5对象特性对控制性能的影响

6.2PID控制

6.2.1PID控制概述

6.2.2PID调节的作用

6.3数字PID算法

6.3.1PID算法

6.3.2PID算法的仿真

6.3.3PID算法的改进

6.4PID参数整定

6.4.1PID参数对控制性能的影响

6.4.2采样周期的选取

6.4.3扩充临界比例度法

6.5串级控制

6.5.1串级控制算法

6.5.2副回路微分先行串级控制算法

6.6前馈反馈控制

6.6.1前馈控制的结构

6.6.2前馈反馈控制的结构

6.6.3数字前馈反馈控制算法

6.7数字控制器的直接设计方法

6.7.1基本概念

6.7.2最少拍无差系统

6.7.3最少拍无纹波系统

6.8大林算法

6.8.1大林算法的基本形式

6.8.2振铃现象的消除

6.8.3大林算法的设计步骤

6.9史密斯预估控制

6.9.1史密斯预估控制原理

6.9.2史密斯预估控制举例

第7章先进控制技术

微课视频38分钟

7.1模糊控制

7.1.1模糊控制的数学基础

7.1.2模糊控制系统组成

7.1.3模糊控制器设计

7.1.4双输入单输出模糊控制器设计

7.2模型预测控制

7.2.1动态矩阵控制

7.2.2模型算法控制

7.3神经控制系统

7.3.1生物神经元和人工神经元

7.3.2人工神经网络

7.3.3神经控制系统概述

7.3.4神经控制器的设计方法

7.4专家控制技术

7.4.1专家系统概述

7.4.2专家控制系统

第8章计算机控制系统软件设计 

微课视频35分钟

8.1计算机控制系统软件概述

8.1.1计算机控制系统软件的分层结构

8.1.2计算机控制系统软件的设计策略

8.1.3计算机控制系统软件的功能和性能指标

8.2实时多任务系统

8.2.1实时系统和实时操作系统

8.2.2实时多任务系统的切换与调度

8.3软件系统平台

8.3.1软件系统平台的选择

8.3.2μC/OSⅡ内核调度基本原理

8.4OPC技术

8.4.1OPC技术概述

8.4.2OPC关键技术

8.4.3工业控制领域中的OPC应用实例

8.5Web技术

8.5.1Web服务器端技术

8.5.2Web客户端技术

8.5.3SCADA系统中的Web应用方案设计

8.6常用数字滤波算法与程序设计

8.6.1程序判断滤波

8.6.2中值滤波

8.6.3算术平均滤波

8.6.4加权平均滤波

8.6.5低通滤波

8.6.6滑动平均滤波

8.7标度变换

8.7.1线性标度变换

8.7.2非线性标度变换

第9章工业控制网络技术 

微课视频46分钟

9.1现场总线概述

9.1.1现场总线的产生

9.1.2现场总线的特点和优点

9.1.3现场总线标准的制定

9.1.4现场总线网络的实现

9.2现场总线简介

9.2.1FF

9.2.2CAN和CAN FD

9.2.3LonWorks

9.2.4PROFIBUS

9.3工业以太网概述

9.3.1以太网技术

9.3.2工业以太网技术

9.3.3工业以太网通信模型

9.3.4工业以太网的优势

9.3.5实时以太网

9.3.6实时工业以太网模型分析

9.3.7几种实时工业以太网的对比

9.4工业以太网简介

9.4.1EtherCAT

9.4.2PROFINET

9.4.3EPA

9.5工业互联网技术

9.5.1工业互联网概述

9.5.2工业互联网的内涵与特征

9.5.3工业互联网技术体系

9.5.4工业互联网平台

9.6无线传感器网络与物联网

9.6.1无线传感器网络

9.6.2物联网

第10章计算机控制系统的电磁兼容与抗干扰设计

微课视频12分钟

10.1电磁兼容技术与抗干扰设计概述

10.1.1电磁兼容技术的发展

10.1.2电磁噪声干扰

10.1.3电磁噪声的分类

10.1.4构成电磁干扰问题的三要素

10.1.5电磁兼容与抗干扰设计研究的内容

10.2抗干扰的硬件措施

10.2.1抗串模干扰的措施

10.2.2抗共模干扰的措施

10.2.3采用双绞线

10.2.4地线连接方式与PCB布线原则

10.3抗干扰的软件措施

10.3.1数字信号输入/输出中的软件抗干扰措施

10.3.2CPU软件抗干扰技术

第11章计算机控制系统设计实例

11.1基于现场总线与工业以太网的集散控制系统的总体设计

11.1.1集散控制系统概述

11.1.2现场控制站的组成

11.1.3集散控制系统通信网络

11.1.4集散控制系统控制卡的硬件设计

11.1.5集散控制系统控制卡的软件设计

11.1.6控制算法的设计

11.2集散控制系统的测控板卡设计

11.2.18通道模拟量输入板卡(8AI)的设计

11.2.28通道热电偶输入板卡(8TC)的设计

11.2.38通道热电阻输入板卡(8RTD)的设计

11.2.44通道模拟量输出板卡(4AO)的设计

11.2.516通道数字量输入板卡(16DI)的设计

11.2.616通道数字量输出板卡(16DO)的设计

11.2.78通道脉冲量输入板卡(8PI)的设计

11.3集散控制系统软件系统的关键技术

11.3.1集散控制系统的图形用户界面

11.3.2分布对象技术

11.3.3集散控制系统监控软件中的开放式数据库接口技术

11.3.4B/S体系结构的监控软件

11.3.5实时数据库系统

11.3.6历史数据库系统

参考文献

















视 频 名 称时长/min位置
第1集 计算机控制系统的概念71.2节
第2集 计算机控制系统的组成71.3节
第3集 计算机控制系统的分类121.4节
第4集 内部总线52.2节
第5集 外部总线82.3节
第6集 集散控制系统概述63.1节
第7集 集散控制系统的体系结构103.3节
第8集 传感器134.1节
第9集 采样和模拟开关64.5节
第10集 模数转换器94.6节
第11集 模数转换器AD7091R74.7节
第12集 数模转换器94.8节
第13集   数模转换器AD5410/AD542084.9节
第14集 工业机器人概述125.1节
第15集 自动驾驶汽车技术概述105.6节
第16集  云计算155.10节
第17集 边缘计算135.11节
第18集 PID控制86.2节
第19集 数字PID算法56.3节
第20集 PID参数整定96.4节
第21集 串级控制86.5节
第22集 前馈反馈控制36.6节
第23集 模糊控制97.1节
第24集 模型预测控制87.2节
第25集 神经控制系统117.3节
第26集 专家控制技术107.4节
第27集 计算机控制系统软件概述108.1节
第28集 OPC技术78.4节
第29集 Web技术138.5节
第30集 数字滤波算法58.6节
第31集 现场总线概述89.1节
第32集 工业以太网概述119.3节
第33集 工业互联网技术139.5节
第34集 无线传感网络与物联网149.6节
第35集 电磁兼容技术与抗干扰设计概述1210.1节