第3版前言

本書是在《計算機控制系統》第2版的基礎上修改而成。

第3版教材中，首次采用了先進的ARM Cortex-M3和M4嵌入式控制器作為背景機，講述計算機控制系統的設計。刪除了第2版教材中較為煩瑣的或一些過時的教學內容，如矩陣鍵盤的詳細設計、采樣定理的詳細證明、AD574A/D轉換器、DAC1208D/A轉換器等。由于目前現場總線技術已經作為一門獨立的課程，考慮到教學學時的限制，刪除了CAN總線和PROFIBUS-DP總線的詳細設計，更新了現場總線與工業以太網的最新發展技術，如工業以太網技術、netX網絡控制器等。增加了監控與數據采集系統（SCADA）、復雜流程工業控制系統、嵌入式控制系統（ECS）的介紹，并引入了第4次工業革命———工業4.0的概念；為了學習的方便與知識的系統化，將總線技術與MODBUS通信協議一章修改為計算機控制系統設計基礎，增加了微處理器和微控制器的存儲空間配置結構的介紹、常用譯碼電路和PLD可編程邏輯器件譯碼電路的應用設計、I/O接口電路的擴展技術；增加了旋轉編碼器在HMI人機接口中的應用設計；在過程輸入/輸出通道的設計中，增加了傳感器、變送器、執行器的介紹，同時，增加了模擬信號放大技術與最新的帶可編程接口的A/D和D/A轉換器的詳細設計。對計算機控制系統的軟件設計進行了重點修改，如計算機控制系統軟件設計中的關鍵技術、OPC技術、Web技術，同時增加了雙機熱備技術的論述及IIR數字濾波器的算法和程序設計；考慮電磁兼容與抗干擾技術在計算機控制系統的設計中越來越重要，增加了“計算機控制系統的電磁兼容與抗干擾設計”一章；根據編者承擔的國家重點科研公關課題的最新研究成果，增加了基于現場總線與工業以太網的新型DCS控制系統的設計實例，并給出了主控卡與各種測控板卡的實物圖，這一章與“計算機控制系統的軟件設計”合在一起，將給讀者一個非常直觀的認識，非常有助于讀者對計算機控制系統設計的整體理解和學習。

本書是編者教學和科研實踐的總結，書中實例均是取自作者近幾年的計算機控制系統的科研攻關課題。對本書中所引用的參考文獻的作者，在此一并向他們表示真誠的感謝。由于編者水平有限，加上時間倉促，書中錯誤和不妥之處在所難免，敬請廣大讀者不吝指正。

編者