前言
自动化、智能化、网络化、数字化与信息化是计算机的重要应用领域,计算机控制正是为了适应这些领域的需要而发展起来的一门专业技术,它主要研究如何将自动控制技术、计算机技术、网络与通信技术、电子信息与电气技术、传感器技术、变送器技术和执行器技术应用于工业生产过程,并设计所需要的计算机控制系统。“计算机控制技术”是我国高等学校电子信息类、计算机类、机械类、仪器类等专业的专业课程或选修课程。
本书为新形态教材,主要基于计算机、控制系统、人工智能、网络通信与电子信息等技术的发展,利用教育界、科技界和工业界所取得的成果,针对新工科建设、工程教育专业认证和卓越工程人才培养,以培养学生解决复杂工程和实际问题的综合能力为出发点,以主流的PC/ISA/PCI/PCIE总线式工业控制机、PC系列计算机和嵌入式计算机为控制工具,以计算机控制的理论、方法与应用为目标,系统地阐述了计算机控制系统的基本原理、设计技术和工程实现。全书共8章。第1章是绪论,介绍计算机控制系统及其组成、计算机控制系统的典型型式、计算机控制系统的发展概况和趋势; 第2章介绍计算机控制理论基础,包括控制系统概述、连续时间控制系统、离散时间控制系统; 第3章讨论常规及复杂控制技术,常规控制技术主要介绍数字控制器的连续化设计技术、数字控制器的离散化设计技术,复杂控制技术主要介绍纯滞后控制技术; 第4章讨论智能控制技术,主要介绍模糊控制技术、神经网络控制技术、专家控制技术等; 第5章讨论计算机控制系统的硬件设计技术; 第6章讨论计算机控制系统的软件设计技术; 第7章讨论分布式测控网络技术; 第8章讨论计算机控制系统的设计与实现,并给出了设计实例。若前续课程开设了“自动控制原理”,则第2章可以略过,不必重复讲授。根据专业的实际情况和课程的学时要求,第4章可作为选讲内容。书中各章配有习题与思考题可供选用。全书由国家级教学名师和首届全国教材建设奖、全国普通高等学校优秀教材奖、国家级一流本科课程、国家级精品课程、国家级精品资源共享课程、国家级规划教材的教学团队编写,内容丰富,体系新颖,理论联系实际,实践性、工程性、系统性和集成性强。
全书由于海生统稿。第1章、第3~8章的主要内容和习题与思考题由于海生编写,部分内容由王娜、毛雪伟、迟洁茹编写。第2章内容和习题与思考题由于海生、迟洁茹、王娜、毛雪伟、陈倩倩编写。全书二维码涉及的内容由于海生、迟洁茹、王娜、毛雪伟、陈倩倩制作,主要包括电子课件、重点、难点、音频、视频等。面向选用本书的教师,还提供了课程简介视频、习题答案、实验指导书、教学大纲、教学日历、工程案例、教学设计举例、试卷及参考答案等。
本书出版得到了清华大学出版社的大力支持,在此表示衷心的感谢。
由于编著者水平有限,书中难免有不妥与错误之处,诚请读者批评指正。
于海生
2025年4月
