计算机控制技术

计算机控制技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:华中科技大学出版社
作者:施保华
出品人:
页数:260
译者:
出版时间:2007-3
价格:27.80元
装帧:
isbn号码:9787560939414
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机控制
  • 自动化
  • 嵌入式系统
  • 单片机
  • PLC
  • 控制理论
  • 传感器
  • 电机控制
  • 工业控制
  • 智能控制
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具体描述

随着控制理论与计算机技术的飞速发展,计算机控制技术的更新越来越快。本书一方面力求较全面、系统地介绍计算机控制技术的基本概念、基础理论及其应用;另一方面注重突出其先进性,介绍利用计算机控制系统实施先进的控制策略以及与其他学科的交叉应用,反映自动化领域研究的热点和发展趋势。在编写上尽量做到理论与实践结合、深入浅出、条理清楚,并适当充实计算机控制领域最新的技术理论和实用方法。

本书主要内容包括:计算机控制系统的组成、特点及发展趋势;计算机控制系统基础理论;新型I/O接口技术;数字程序控制技术;计算机常规控制策略和新型控制策略;集散型控制系统和现场总线技术;计算机控制系统的抗干扰技术等。

本书主要适合高等院校自动化、电气工程自动化、计算机应用和机电一体化等专业作为教材使用,也可供有关技术人员参考和自学。

本书附光盘1张。

《代码的艺术:重塑数字世界的逻辑》 这是一本关于构建数字世界基石的书籍。它深入探索了如何通过精确的指令和精妙的逻辑,赋予机器生命,使其能够理解、执行并最终超越人类的预设。从最初的二进制语言到如今复杂的算法和人工智能,本书将带你穿越技术演进的长河,理解驱动现代社会运转的底层逻辑。 核心内容概述: 指令的起源与演变: 我们将追溯计算机指令集的设计哲学,了解不同指令集架构(如RISC与CISC)如何影响处理器性能和编程效率。通过剖析经典的汇编语言指令,你将直观地感受到计算机最基本的操作单元是如何工作的。 逻辑电路与硬件基础: 本书将从逻辑门开始,逐步构建起更复杂的组合逻辑和时序逻辑电路。你将理解加法器、寄存器、计数器等核心部件的构建原理,以及它们如何协同工作,构成中央处理器(CPU)的骨骼。我们将深入探讨触发器、状态机等关键概念,揭示数字电路的状态转换机制。 微架构与流水线技术: 进一步,我们将剖析现代处理器内部的微架构设计,包括指令预取、乱序执行、分支预测等技术。理解流水线如何提高指令执行效率,以及缓存层次结构如何缓解内存瓶颈,是掌握高性能计算的关键。 操作系统内核的奥秘: 本书将揭示操作系统的核心职责,包括进程管理、内存管理、设备驱动等。你将学习到如何通过系统调用与硬件交互,以及多任务、线程同步等概念的实现原理。从调度算法到虚拟内存机制,我们将剥开操作系统的神秘面纱。 嵌入式系统的挑战与机遇: 聚焦于那些“看不见”却无处不在的计算机系统,本书将探讨嵌入式系统在设计、实时性、功耗和资源受限环境下的独特挑战。你将了解实时操作系统(RTOS)的原理,以及如何针对特定应用场景优化硬件和软件。 算法设计与性能优化: 探索各种经典算法的设计思想,从排序、搜索到图论算法,并分析其时间复杂度和空间复杂度。本书还将提供实用的算法优化技巧,帮助你编写更高效、更节省资源的程序。 软件工程与系统集成: 了解模块化设计、接口定义、错误处理等软件工程的最佳实践,是构建大型、可靠系统的基石。本书还将讨论不同软件模块和硬件组件如何协同工作,实现复杂的功能。 通信协议与网络交互: 深入理解各种通信协议,从底层的网络层到应用层,了解数据如何在计算机之间可靠地传输。TCP/IP协议栈的运作方式,以及HTTP、DNS等常见协议的应用,将是本书的重要组成部分。 安全性的考量与实践: 在数字世界中,安全性是不可或缺的。本书将探讨常见的安全漏洞,如缓冲区溢出、SQL注入等,并介绍加密技术、身份验证和访问控制等防御策略。 本书特色: 《代码的艺术:重塑数字世界的逻辑》并非一本枯燥的技术手册,而是一次对数字智慧的探索之旅。书中不仅会提供清晰的概念解释和详实的理论分析,更会通过丰富的案例研究和代码示例,帮助读者将抽象的知识转化为实践能力。我们将深入剖析诸如工业自动化中的精确控制逻辑、航空航天领域的实时计算需求、以及现代通信系统中复杂的信号处理算法等实际应用场景。读者将有机会接触到不同类型的处理器架构,理解其在特定任务中的优势和劣势,例如ARM在移动设备中的能效表现,X86在通用计算中的广泛应用,以及FPGA在高性能并行计算中的灵活性。 本书将带领你理解从最基础的逻辑门电路如何被组合成强大的处理器,到操作系统如何管理复杂的硬件资源,再到网络协议如何实现全球信息的流动,以及如何在软件层面构建安全可靠的系统。通过对指令集架构的深入分析,你将领会到不同设计哲学如何塑造计算的效率和潜力。例如,我们会探讨RISC架构如何通过简化指令集来提高执行速度,以及CISC架构如何通过更复杂的指令来减少程序长度。 我们将深入理解处理器内部的微架构,比如流水线技术如何通过同时处理指令的不同阶段来加速计算,分支预测如何通过预测执行路径来减少因跳转带来的停顿。你将了解到缓存的重要性,以及不同级别的缓存(L1, L2, L3)如何通过存储频繁访问的数据来显著提升内存访问速度。 在操作系统层面,本书将详尽解析进程调度的各种策略,如优先级调度、时间片轮转调度等,以及它们如何影响系统的响应速度和公平性。内存管理将是另一重点,你将学习到虚拟内存、分页、分块等技术如何让程序在有限的物理内存中运行,并保证进程间的隔离。设备驱动程序的编写和工作原理也将被详细阐述,理解操作系统如何与各种硬件设备(如硬盘、网卡、显示器)进行交互。 嵌入式系统部分将聚焦于那些资源受限但功能强大的设备。你将了解到实时操作系统(RTOS)的核心概念,如任务、信号量、互斥锁等,以及它们如何确保系统的实时响应能力。从智能家电到工业控制系统,你将看到这些“看不见”的计算机如何驱动着现代生活的方方面面。 算法是解决问题的蓝图,本书将深入探讨各种算法的精妙之处,包括如何设计高效的排序算法,如何使用图算法解决路径规划问题,以及如何利用动态规划来优化复杂问题的解决方案。我们还将关注算法的性能分析,理解时间复杂度和空间复杂度对于大规模数据处理的重要性。 软件工程的实践是构建大型、可维护系统的关键。你将学习到如何进行模块化设计,如何编写清晰的接口定义,以及如何有效地处理和预防错误。系统集成部分将关注不同软件组件和硬件平台如何协同工作,构建出功能完善的复杂系统。 通信协议是连接数字世界的桥梁。从底层的TCP/IP协议栈,到应用层的HTTP协议,你将理解数据如何在互联网上可靠地传输。DNS解析、端口号、套接字编程等概念都将被清晰地解释。 最后,安全性是数字时代不可忽视的环节。本书将探讨常见的网络安全威胁,并介绍加密、身份验证、访问控制等关键的安全技术,帮助你构建更安全的数字系统。 这本书不仅适合计算机科学的学生和从业人员,也适合任何对现代科技原理充满好奇的读者。它将为你提供一个坚实的理论基础,帮助你理解我们身处的数字世界是如何被构建和驱动的。通过学习“代码的艺术”,你将能够更深刻地理解科技的力量,并为未来的技术创新打下坚实的基础。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书《计算机控制技术》是我近期阅读中,最让我感到“值”的一本。我之前对计算机控制的理解,仅停留在一些零散的认知上,例如知道它在工业自动化中很重要,但具体是如何工作的,缺乏系统性的了解。这本书就像一位经验丰富的工程师,耐心地为我揭开了计算机控制的神秘面纱。它从最基础的数字信号处理讲起,详细解释了模拟信号是如何被计算机“读取”的,包括采样、量化、编码这三个关键步骤,并且对于每个步骤可能带来的误差都进行了深入的探讨。这让我明白了,看似简单的“数字化”,背后蕴含着如此多的技术考量。随后,书中对离散时间系统的分析和设计展开了详尽的阐述。我尤其对Z变换的讲解印象深刻,作者用一种非常生动的方式,将抽象的数学公式转化为易于理解的逻辑,让我能够掌握如何用Z变换来分析系统的动态特性。关于控制器设计的部分,更是本书的重头戏。书中从基础的PID控制器,到更高级的状态反馈控制器,都提供了清晰的设计流程和数学推导。我反复研读了关于极点配置的章节,理解了如何通过调整反馈增益,将系统的动态响应“调校”到我们期望的状态。书中还穿插了大量实际工程案例,比如温度控制、电机调速等,这些案例让我在学习理论的同时,能够感受到它们在现实世界中的应用,极大地增强了我的学习兴趣和信心。

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这本《计算机控制技术》简直打开了我对自动化世界的新认知大门。我一直对那些能让机器自主运行、甚至做出复杂决策的系统充满好奇,但总觉得门槛很高,不知从何下手。这本书就像一位循循善诱的老师,从最基础的数字信号处理原理讲起,一步步引导我理解计算机是如何“感知”现实世界,并通过数字化的方式进行“思考”和“决策”的。我尤其喜欢它在介绍PID控制算法时,不是简单地给出一个公式,而是深入浅出地讲解了比例、积分、微分这三个参数各自的物理含义和对系统响应的影响,还配有大量的图示和仿真实例,让我能直观地看到不同参数组合下系统行为的巨大差异。书中的例子涵盖了从简单的温度控制到复杂的机器人运动控制,每一个案例都让我仿佛置身于实际的工程场景中,思考着如何运用书中的知识去解决实际问题。我还特别关注了书中关于离散化和采样理论的部分,这对于理解数字控制系统至关重要,它解释了为什么我们不能无限快地对连续信号进行采样,以及采样率选择不当会带来哪些灾难性的后果。书中还详细阐述了数字控制器设计的方法,包括时域设计和频域设计,让我了解了如何根据系统要求选择合适的控制策略,并一步步推导出具体的控制器参数。虽然我还在学习过程中,但已经能感受到这本书的理论深度和实践指导性,它为我未来深入研究更高级的控制理论奠定了坚实的基础。

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我之前对“控制技术”这个概念的理解,总觉得很遥远,像是只存在于大型工业生产线上的东西。然而,《计算机控制技术》这本书,用一种非常系统和严谨的方式,将这个曾经模糊的概念变得清晰可见,并且让我意识到它其实渗透在我们生活的方方面面。我最先被吸引的是书中对模拟信号和数字信号转换的讲解。作者非常细致地阐述了采样、量化、编码这三个过程,以及每个过程的原理和可能引入的误差。这让我明白了,计算机之所以能够“理解”和“控制”现实世界,首先需要克服的就是模拟信号与数字信号之间的鸿沟。随后,书中对离散时间系统的分析方法,尤其是Z变换的应用,让我耳目一新。我一直对数学公式感到头疼,但作者通过生动的图解和循序渐进的推导,将Z变换的原理和应用过程讲得清晰明了。这让我能够更深入地理解离散时间系统的动态特性,以及如何通过改变系统参数来优化其性能。此外,书中关于控制器设计的部分,从经典的PID控制器到更复杂的现代控制方法,都进行了详尽的介绍。我特别关注了关于极点配置的部分,理解了如何通过设计状态反馈增益矩阵,将系统的极点放置在期望的位置,从而达到理想的控制效果。书中还穿插了许多实际的工程案例,比如飞机自动驾驶、工业机器人的运动控制等,这些案例让我能够将学到的理论知识与实际应用紧密结合,进一步加深了理解。

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说实话,拿到《计算机控制技术》这本书的时候,我抱着一种既期待又有点忐忑的心情。我一直认为计算机控制是现代工业的灵魂,但其背后的理论体系听起来就相当复杂。然而,这本书的编写风格却出乎意料地接地气。它并没有一开始就抛出大量的数学公式和抽象概念,而是从一个非常贴近生活的例子——自动恒温器开始,引导我思考“计算机是如何知道房间温度并自动调节空调的”。这种由浅入深的讲解方式,让我迅速产生了亲切感,也减轻了我的畏难情绪。书中对离散时间系统理论的阐述,尤其让我印象深刻。它详细解释了如何将连续时间系统转换为离散时间系统,以及这个过程中涉及到的采样和保持过程。作者还巧妙地运用了Z变换,将复杂的差分方程转换为代数方程,极大地简化了分析和设计过程。我反复阅读了关于状态空间法的章节,它提供了一种全新的视角来描述和分析多输入多输出(MIMO)系统,这对于理解更复杂的控制系统非常有帮助。书中关于可控性和可观测性的讨论,让我明白了为什么有些系统可以通过控制输入来任意改变其状态,而有些系统虽然可以被观察到,但却无法通过控制来改变其内部状态。这些概念虽然抽象,但在作者的图解和解释下,逐渐变得清晰起来。此外,书中还涉及了数字控制器设计的一些经典方法,例如极点配置和线性二次调节器(LQR),这些章节虽然需要一定的数学基础,但作者的讲解清晰易懂,配合大量的算例,让我能够逐步掌握这些高级控制技术。

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这本书《计算机控制技术》真的是一本宝藏。我之前对计算机控制的理解仅仅停留在“让电脑控制机器”这个模糊的概念上,完全不知道具体是如何实现的。这本书的出现,就像为我打开了一扇新世界的大门。它从最基础的数字信号的采样、量化、编码讲起,让我明白了现实世界的模拟信号是如何被计算机识别和处理的。书中对离散时间系统的描述,我感觉非常到位。它不仅仅是给出了数学模型,更重要的是解释了为什么需要离散化,以及离散化过程中会引入哪些误差,又该如何处理。我尤其喜欢关于Z变换的讲解,作者用非常生动形象的比喻,将复杂的数学变换变得易于理解,让我不再害怕那些看起来很吓人的符号。关于系统辨识的章节,让我看到了如何从实际采集到的数据中,去推断出一个控制系统的数学模型,这对于那些我们无法直接得到数学表达式的系统来说,简直是救星。书中对各种数字控制器设计的原理和方法的介绍,也是非常详尽。从基础的PID控制器,到更高级的状态反馈控制器,作者都给出了详细的设计步骤和性能分析。我反复研究了关于状态空间模型的部分,理解了如何用矩阵的形式来描述系统的动态行为,以及如何通过设计状态反馈增益矩阵来达到预期的控制目标。书中还穿插了一些实际应用的案例,比如工业过程控制、机器人控制等,这些案例让我能够将理论知识与实际工程联系起来,更有学习的动力。

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这本书《计算机控制技术》给我带来的震撼,不仅仅是知识量的巨大,更是它让我看到了计算机在现代社会中的核心地位。我一直以为计算机只是一个工具,用来运行各种软件,却没想到它更是实现自动化和智能化的关键。书中对数字控制系统基本原理的讲解,让我第一次系统地认识到,计算机是如何通过一套完整的“感知-决策-执行”的闭环系统来控制物理世界的。我尤其对书中关于采样定理的阐述印象深刻。作者用通俗易懂的语言解释了奈奎斯特-香农采样定理,并举例说明了欠采样和过采样可能带来的问题。这让我明白,看似简单的“每隔一段时间采集一次数据”背后,其实蕴含着深刻的科学原理。在学习离散时间系统理论的部分,我对Z变换在分析和设计数字控制器中的作用有了更深的理解。书中通过大量的图示和推导,展示了如何利用Z变换将时域的差分方程转化为频域的代数方程,从而简化了分析过程。我对于书中关于系统辨识的章节也颇感兴趣,它让我了解到,即使我们无法精确知道一个系统的数学模型,也可以通过实验数据来估计出模型的参数,这在实际工程中具有极高的应用价值。最后,书中对各种数字控制器设计方法的介绍,从基础的PID控制器到高级的状态反馈控制器,都提供了详细的设计原理和实现步骤,为我未来进行实际的控制系统设计提供了重要的参考。

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《计算机控制技术》这本书,真的给我带来了很大的启发。我一直对自动化和智能化技术充满好奇,但总觉得那些概念过于抽象,离我的生活很远。这本书的出现,让我看到了计算机控制在现代工业和社会中的核心作用,也让我明白了实现这些技术的原理。我首先被书中关于数字信号处理的讲解所吸引。作者详细阐述了模拟信号到数字信号的转换过程,包括采样、量化和编码。通过书中丰富的图示和实例,我得以直观地理解了采样定理的重要性,以及采样频率的选择如何影响系统的性能。接着,书中深入探讨了离散时间系统的分析和设计。我之前对Z变换感到有些畏惧,但作者用非常清晰的逻辑和生动的讲解,将Z变换的原理和应用过程一一呈现,让我逐渐掌握了如何利用Z变换来分析和设计数字控制器。关于系统辨识的章节,更是让我看到了从实际数据中提取系统模型的方法,这对于工程实践具有重要的指导意义。书中对各种控制器设计方法的介绍,也让我受益匪浅。从经典的PID控制器到更先进的现代控制理论,如状态反馈控制、最优控制等,作者都进行了详细的阐述,并提供了相应的分析和设计工具。我特别关注了书中关于鲁棒控制的章节,它让我了解到如何设计出能够抵抗模型不确定性和外部干扰的控制器,这对于保证控制系统的稳定性和可靠性至关重要。

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《计算机控制技术》这本书,真的颠覆了我对计算机控制的许多固有认知。我一直以为这是一个非常“硬核”的学科,充斥着高深的数学理论,普通人很难掌握。但这本书的编写风格,却让我看到了另一种可能。它并没有一开始就抛出复杂的数学模型,而是从一些非常贴近生活和工程实践的例子入手,比如简单的温度控制系统,引导我逐步理解计算机是如何与物理世界进行交互的。我特别喜欢书中关于采样和量化的章节,作者用非常形象的比喻,解释了这些过程的原理以及可能引入的误差,让我能够直观地理解数字控制系统的基础。随后,书中深入探讨了离散时间系统的分析和设计。我之前对Z变换一直感到有些畏惧,但作者通过大量的图示和循序渐进的推导,将Z变换的原理和应用过程讲得非常清晰,让我能够逐步掌握如何利用Z变换来分析系统的动态特性。关于系统辨识的章节,更是让我惊叹于如何从实际采集到的数据中,去推断出系统的数学模型,这对于那些我们无法直接获得解析模型的问题,提供了非常重要的解决方案。书中对各种控制器设计方法的介绍,也让我受益匪浅。从经典的PID控制器到更先进的现代控制理论,如状态反馈控制,作者都进行了详细的阐述,并提供了相应的分析和设计工具。我特别关注了书中关于鲁棒控制的章节,它让我了解到如何设计出能够抵抗模型不确定性和外部干扰的控制器,这对于保证控制系统的稳定性和可靠性至关重要。

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自从翻开《计算机控制技术》这本书,我仿佛进入了一个全新的科学世界。我一直对那些能够让机器拥有“智能”的系统感到着迷,但又苦于没有系统的理论指导。这本书的出现,恰好满足了我的需求。它从最基础的数字信号处理原理讲起,让我明白了计算机是如何“感知”现实世界中连续变化的物理量的。作者在解释采样和量化过程时,用了非常形象的比喻,让我能够直观地理解这两个过程的本质以及它们可能引入的误差。随后,书中深入探讨了离散时间系统的分析方法,特别是Z变换在分析和设计数字控制器中的应用。我之前对Z变换一直感到很困惑,但在作者循序渐进的讲解和大量图示的帮助下,我逐渐掌握了如何利用Z变换将复杂的差分方程转化为代数方程,从而简化系统的分析过程。关于系统辨识的章节,更是让我大开眼界。它揭示了如何从实际采集到的数据中,去推断出系统的数学模型,这对于那些我们无法直接获得解析模型的问题,提供了非常有价值的解决方案。书中关于控制器设计的部分,更是本书的精华。从经典的PID控制器到更先进的状态反馈控制器,作者都给出了详细的设计原理、步骤和性能分析。我尤其对书中关于李雅普诺夫稳定性分析的讲解印象深刻,它提供了一种严谨的方法来判断一个系统的稳定性,这对于确保控制系统的安全可靠运行至关重要。

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不得不说,《计算机控制技术》这本书的阅读体验,远超我的预期。我一直认为计算机控制是一个非常高深的领域,充斥着各种复杂的数学公式和理论。然而,这本书的编写风格非常独特,它并没有一开始就“劝退”读者,而是从一些非常基础且易于理解的概念入手,逐步引导读者深入到更复杂的理论体系中。我印象特别深刻的是书中对系统模型建立的讲解。作者从不同类型的系统(如线性系统、非线性系统)入手,详细介绍了建立数学模型的方法,包括物理建模和辨识建模。这让我意识到,任何控制系统的设计,都离不开对系统本身特性的准确把握。关于离散化和Z变换的章节,虽然数学推导比较多,但作者总是能够用非常直观的图示和通俗的语言进行解释,让我能够理解为什么需要进行离散化,以及Z变换在分析离散时间系统中的重要作用。我反复研读了关于状态空间法的章节,它提供了一种更为通用的方法来描述和分析多输入多输出(MIMO)系统,这对于我理解更复杂的工业控制系统至关重要。书中关于控制器设计的部分,也是本书的一大亮点。从经典的PID控制器到更先进的鲁棒控制和自适应控制,作者都进行了详细的介绍,并提供了相应的分析和设计方法。我特别喜欢书中关于鲁棒控制的讲解,它让我了解到如何设计出对系统参数变化和外部干扰具有良好适应性的控制器。

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看的是他和廖道争何遍的

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