具体描述
《普通高等教育十一五国家级规划教材·测控系统原理与设计》第2版全面系统地阐述了基于单片机的各类常见测控仪器或系统的整机原理和总体设计思想。内容包括：测控通道、主机及接口、测量数据处理、PID控制算法、监控程序设计、抗干扰技术、微机化测控系统设计及实例、测控系统新技术。书中给出了大量的实用硬件电路和软件程序，每一章后都附有思考题与习题。与《普通高等教育十一五国家级规划教材·测控系统原理与设计》配套的CAI课件、电子教案、习题解答、实验指导、双语教学等教学辅助资源还可从该课程网站免费下载。
《测控系统原理与设计》是一本深入浅出的工程科技读物，旨在为读者提供全面而系统的知识框架。这本书从多个维度探讨了测控系统的基本概念、理论基础和实际应用，为初学者和专业人士 alike奠定坚实的学习基础。内容覆盖广泛，从电子控制系统的发展历史，到其核心原理的解析，再到各类传感器与执行设备的运作机制，以及系统集成与优化策略。读者将能够清晰地理解测控系统在现代工业、智能制造以及物联网领域的重要作用。 书中首先详细介绍了测控系统的定义与历史背景，追溯了其从早期自动控制技术的发展到当今高精度、高智能化水平的演变过程。这一章节不仅解析了经典理论模型，还通过图表和案例分析，使读者对其发展脉络有直观认识。接下来部分则深入探讨了系统原理，从控制理论、反馈机制到状态空间模型，为后续设计与优化提供科学依据。 书中对传感器的选择与应用进行了详尽讲解，涵盖温度、压力、速度、光学等多种传感类型及其适用场景，并介绍了常见测量参数的处理方法。这部分内容极为重要，因为传感器是任何测控系统的核心，其性能直接影响系统的可靠性和精度。此外，书中详细描述了执行装置与控制策略，如电机、阀门、压缩机等在不同控制模式下的运行原理，为读者提供了理论与实践相结合的视角。 设计与优化也是本书的重要组成部分。在这一章节中，作者系统分析了系统设计流程，包括需求分析、建模与仿真、参数调校及性能评估等步骤。这些内容不仅有助于读者理解整个测控系统的生命周期管理，还能指导实际工程中的优化实践。书中还特别强调了如何通过算法优化和人工智能技术提升系统自适应能力，为现代复杂控制系统提供新的思路。 此外，《测控系统原理与设计》注重理论与实际的结合，通过大量实际案例展示了系统在不同工业场景中的应用效果，如生产线自动化、环境监测和能源管理等。这种以实践为导向的内容，使读者能够将所学知识灵活运用于具体问题。书中还包含丰富的图示与公式推导，便于理解复杂的控制逻辑和数学模型。 总体而言，这本书不仅系统性地介绍了测控系统的各个方面，还注重理论深度与实用技巧，为读者提供了一套全面、可行的参考指南。无论是初入工程领域的学生，还是有一定基础的专业人士，都能从中获得宝贵的知识与启发。这种内容的精心设计，使得书籍在学术和工业应用中均具有较高的价值，值得广泛推荐。通过对理论、实例与技术细节的全面描述，本书为理解现代控制系统提供了一条清晰且完整的路径。
作者简介
目录信息
第1章 绪论
1.1 测控系统的地位与作用
1.2 测控系统微机化的重要意义
1.3 微机化测控系统的类型和组成
1.3.1 微机化检测系统
1.3.2 微机化控制系统
1.3.3 微机化测控系统
1.4 本课程的内容与性质
思考题与习题
第2章 测控通道（输入/输出通道）
2.1 模拟输入通道
2.1.1 模拟输入通道的基本类型与组成结构
2.1.2 传感器的选用
2.1.3 信号调理电路的参数设计和选择
2.1.4 采集电路的参数设计和选择
2.1.5 模拟输入通道的误差分配与综合
2.2 模拟输出通道
2.2.1 模拟输出通道的基本理论
2.2.2 模拟输出通道的基本结构
2.2.3 模拟输出通道组成电路的选用
2.3 开关量输入/输出通道
2.3.1 开关量输入通道
2.3.2 开关量输出通道
2.3.3 开关量输入/输出通道设计举例
2.4 单元电路的级联设计
2.4.1 电气性能的相互匹配
2.4.2 信号耦合与时序配合
2.4.3 电平转换接口
思考题与习题
第3章 主机及其接口
3.1 主机电路
3.1.1 基于PC机的主机电路
3.1.2 基于单片机的主机电路
3.2 测控接口及程序
3.2.1 A/D与微型机接口及程序
3.2.2 VFC与微型机接口及程序
3.2.3 D/A与微型机接口及程序
3.2.4 功率接口
3.3 人一机接口及程序
3.3.1 显示器接口及程序
3.3.2 键盘接口及程序
3.3.3 键盘/显示器接口及程序
3.3.4 打印机接口及程序
3.3.5 报警器接口及程序
3.4 通信接口
3.4.1 串行通信接口
3.4.2 并行通信接口
思考题与习题
第4章 测量数据处理
4.1 零位和灵敏度的误差校正
4.1.1 软件校正方法
4.1.2 硬件校正方法
4.2 量程自动切换
4.2.1 量程切换的依据
4.2.2 量程切换的方法
4.3 超限自动报警
4.3.1 超限报警处理程序设计
4.3.2 超限报警系统设计实例
4.4 标度变换
4.4.1 硬件实现方法
4.4.2 软件实现方法
4.5 非线性校正算法
4.5.1 查表法
4.5.2 插值法
4.5.3 拟合法
4.6 数字滤波
4.6.1 限幅滤波和中位值滤波
4.6.2 平均滤波
4.6.3 低通滤波
4.6.4 复合滤波
思考题与习题
第5章 PID控制算法
5.1 PID控制原理与程序流程
5.1.1 过程控制的基本概念
5.1.2 模拟PID调节器
5.1.3 数字PID控制器
5.1.4 PID算法的程序流程
5.2 标准PID算法的改进
5.2.1 微分项的改进
5.2.2 积分项的改进
5.3 数字PID参数的选择
5.3.1 采样周期的选择
5.3.2 数字PID控制的参数选择
5.4 数字PID控制的工程实现
5.4.1 给定值和被控量处理
5.4.2 偏差处理
5.4.3 控制算法的实现
5.4.4 控制量处理
5.4.5 自动/手动切换
思考题与习题
第6章 监控程序设计
6.1 监控程序的功能和组成
6.2 监控主程序和初始化管理
6.2.1 监控主程序
6.2.2 初始化管理
6.3 键盘管理
6.3.1 一键一义的键盘管理
6.3.2 一键多义的键盘管理
6.3.3 自动/手动切换
6.4 显示、中断与时钟管理
6.4.1 显示管理
6.4.2 中断管理
6.4.3 时钟管理
6.5 硬件故障的自检
6.5.1 自检方式
6.5.2 自检算法
6.5.3 自检软件
思考题与习题
第7章 抗干扰技术
7.1 噪声干扰的形成
7.1.1 噪声源
7.1.2 噪声的耦合方式
7.1.3 噪声的干扰模式
7.2 硬件抗干扰技术
7.2.1 接地技术
7.2.2 屏蔽技术
7.2.3 长线传输的干扰及抑制
7.2.4 共模干扰的抑制
7.2.5 差模干扰的抑制
7.2.6 供电系统抗干扰
7.2.7 印刷电路板抗干扰
7.3 软件抗干扰技术
7.3.1 软件冗余技术
7.3.2 软件陷阱技术
7.3.3 “看门狗”技术
7.3.4 故障自动恢复处理程序
思考题与习题
第8章 微机化测控系统设计及实例
8.1 设计要求和研制过程
8.1.1 设计的基本要求
8.1.2 设计研制过程
8.2 总体设计
8.3 硬件设计
8.3.1 元器件的选择
8.3.2 电路设计的原则
8.3.3 硬件电路研制过程
8.4 软件设计
8.4.1 软件研制过程
8.4.2 软件设计的依据——系统定义
8.4.3 软件设计方法
8.4.4 软件的测试和运行
8.5 设计实例
8.5.1 电冰箱温度测控系统设计
8.5.2 防盗报警系统设计
思考题与习题
第9章 测控系统新技术
9.1 计算机测控系统的发展
9.1.1 集中测控系统
9.1.2 集散控制系统
9.1.3 现场总线控制系统
9.2 网络化测控系统
9.2.1 网络化测控系统的发展
9.2.2 网络化测控系统的结构
9.2.3 网络化测控系统功能与特点
9.3 虚拟仪器
9.3.1 虚拟仪器的概念
9.3.2 虚拟仪器的组成特点
9.3.3 虚拟仪器的体系结构
9.3.4 典型的虚拟仪器系统及其总线
9.3.5 虚拟仪器网络化
思考题与习题
附录1 MCS-51指令表
附录2 常用集成芯片引脚图
参考文献
· · · · · · (收起)
1.1 测控系统的地位与作用
1.2 测控系统微机化的重要意义
1.3 微机化测控系统的类型和组成
1.3.1 微机化检测系统
1.3.2 微机化控制系统
1.3.3 微机化测控系统
1.4 本课程的内容与性质
思考题与习题
第2章 测控通道（输入/输出通道）
2.1 模拟输入通道
2.1.1 模拟输入通道的基本类型与组成结构
2.1.2 传感器的选用
2.1.3 信号调理电路的参数设计和选择
2.1.4 采集电路的参数设计和选择
2.1.5 模拟输入通道的误差分配与综合
2.2 模拟输出通道
2.2.1 模拟输出通道的基本理论
2.2.2 模拟输出通道的基本结构
2.2.3 模拟输出通道组成电路的选用
2.3 开关量输入/输出通道
2.3.1 开关量输入通道
2.3.2 开关量输出通道
2.3.3 开关量输入/输出通道设计举例
2.4 单元电路的级联设计
2.4.1 电气性能的相互匹配
2.4.2 信号耦合与时序配合
2.4.3 电平转换接口
思考题与习题
第3章 主机及其接口
3.1 主机电路
3.1.1 基于PC机的主机电路
3.1.2 基于单片机的主机电路
3.2 测控接口及程序
3.2.1 A/D与微型机接口及程序
3.2.2 VFC与微型机接口及程序
3.2.3 D/A与微型机接口及程序
3.2.4 功率接口
3.3 人一机接口及程序
3.3.1 显示器接口及程序
3.3.2 键盘接口及程序
3.3.3 键盘/显示器接口及程序
3.3.4 打印机接口及程序
3.3.5 报警器接口及程序
3.4 通信接口
3.4.1 串行通信接口
3.4.2 并行通信接口
思考题与习题
第4章 测量数据处理
4.1 零位和灵敏度的误差校正
4.1.1 软件校正方法
4.1.2 硬件校正方法
4.2 量程自动切换
4.2.1 量程切换的依据
4.2.2 量程切换的方法
4.3 超限自动报警
4.3.1 超限报警处理程序设计
4.3.2 超限报警系统设计实例
4.4 标度变换
4.4.1 硬件实现方法
4.4.2 软件实现方法
4.5 非线性校正算法
4.5.1 查表法
4.5.2 插值法
4.5.3 拟合法
4.6 数字滤波
4.6.1 限幅滤波和中位值滤波
4.6.2 平均滤波
4.6.3 低通滤波
4.6.4 复合滤波
思考题与习题
第5章 PID控制算法
5.1 PID控制原理与程序流程
5.1.1 过程控制的基本概念
5.1.2 模拟PID调节器
5.1.3 数字PID控制器
5.1.4 PID算法的程序流程
5.2 标准PID算法的改进
5.2.1 微分项的改进
5.2.2 积分项的改进
5.3 数字PID参数的选择
5.3.1 采样周期的选择
5.3.2 数字PID控制的参数选择
5.4 数字PID控制的工程实现
5.4.1 给定值和被控量处理
5.4.2 偏差处理
5.4.3 控制算法的实现
5.4.4 控制量处理
5.4.5 自动/手动切换
思考题与习题
第6章 监控程序设计
6.1 监控程序的功能和组成
6.2 监控主程序和初始化管理
6.2.1 监控主程序
6.2.2 初始化管理
6.3 键盘管理
6.3.1 一键一义的键盘管理
6.3.2 一键多义的键盘管理
6.3.3 自动/手动切换
6.4 显示、中断与时钟管理
6.4.1 显示管理
6.4.2 中断管理
6.4.3 时钟管理
6.5 硬件故障的自检
6.5.1 自检方式
6.5.2 自检算法
6.5.3 自检软件
思考题与习题
第7章 抗干扰技术
7.1 噪声干扰的形成
7.1.1 噪声源
7.1.2 噪声的耦合方式
7.1.3 噪声的干扰模式
7.2 硬件抗干扰技术
7.2.1 接地技术
7.2.2 屏蔽技术
7.2.3 长线传输的干扰及抑制
7.2.4 共模干扰的抑制
7.2.5 差模干扰的抑制
7.2.6 供电系统抗干扰
7.2.7 印刷电路板抗干扰
7.3 软件抗干扰技术
7.3.1 软件冗余技术
7.3.2 软件陷阱技术
7.3.3 “看门狗”技术
7.3.4 故障自动恢复处理程序
思考题与习题
第8章 微机化测控系统设计及实例
8.1 设计要求和研制过程
8.1.1 设计的基本要求
8.1.2 设计研制过程
8.2 总体设计
8.3 硬件设计
8.3.1 元器件的选择
8.3.2 电路设计的原则
8.3.3 硬件电路研制过程
8.4 软件设计
8.4.1 软件研制过程
8.4.2 软件设计的依据——系统定义
8.4.3 软件设计方法
8.4.4 软件的测试和运行
8.5 设计实例
8.5.1 电冰箱温度测控系统设计
8.5.2 防盗报警系统设计
思考题与习题
第9章 测控系统新技术
9.1 计算机测控系统的发展
9.1.1 集中测控系统
9.1.2 集散控制系统
9.1.3 现场总线控制系统
9.2 网络化测控系统
9.2.1 网络化测控系统的发展
9.2.2 网络化测控系统的结构
9.2.3 网络化测控系统功能与特点
9.3 虚拟仪器
9.3.1 虚拟仪器的概念
9.3.2 虚拟仪器的组成特点
9.3.3 虚拟仪器的体系结构
9.3.4 典型的虚拟仪器系统及其总线
9.3.5 虚拟仪器网络化
思考题与习题
附录1 MCS-51指令表
附录2 常用集成芯片引脚图
参考文献
· · · · · · (收起)
读后感
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很好的一本书吧 第二版修正了一些瑕疵 软硬件结合
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