本书第4版根据计算机控制与网络技术的发展，基于工业界、科技界和教育界的成果进行了全面修订。本书面向新工科建设、工程教育专业认证和卓越工程人才培养计划，以立德树人为根本任务，以科学家精神、企业家精神、工匠精神等中国精神为动力，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，以主流机型PC/ISA/PCI/PCHE总线工业控制机和PC系列为控制工具，系统地阐述计算机控制系统的设计技术与工程实现方法。全书共8章，主要内容包括：计算机控制系统及其组成、典型形式、发展概况和趋势，输入输出接口与过程通道，数字控制技术，常规及复杂控制技术，现代控制技术，应用程序设计与实现技术，分布式测控网络技术，计算机控制系统设计与实现。
本书内容丰富，体系新颖，理论联系实际，实践性、工程性、系统性和集成性强。可作为高等院校自动化类、计算机类、电子信息类、电气类、机械类、仪器类等专业高年级本科生的教材，也可作为相关专业低年级研究生的教材，还可供有关科技人员参考。

第1章 绪论
1.1 计算机控制系统概述
1.1.1 计算机控制系统
1.1.2 计算机控制系统的组成
1.1.3 计算机控制系统的主机
1.2 计算机控制系统的典型形式
1.2.1 操作指导控制系统
1.2.2 直接数字控制系统
1.2.3 监督计算机控制系统
1.2.4 集散控制系统
1.2.5 现场总线控制系统
1.2.6 综合自动化系统
1.3 计算机控制系统的发展概况和趋势
1.3.1 计算机控制系统的发展概况
1.3.2 计算机控制系统的发展趋势
习题
第2章 输入输出接口与过程通道
2.1 工业控制机总线及其接口扩展技术
2.1.1 工业控制机总线技术
2.1.2 系统总线接口扩展技术
2.1.3 外部总线接口扩展技术
2.2 输入输出接口与过程通道设计原理
2.2.1 数字量输入输出接口与过程通道
2.2.2 模拟量输入接口与过程通道
2.2.3 模拟量输出接口与过程通道
2.2.4 脉冲量输入输出接口与过程通道
2.3 基于系统总线的计算机控制系统硬件设计
2.3.1 数字量输入输出接口与过程通道模板设计
2.3.2 模拟量输入接口与过程通道模板设计
2.3.3 模拟量输出接口与过程通道模板设计
2.3.4 脉冲量输入输出接口与过程通道模板设计
2.4 基于外部总线的计算机控制系统硬件设计
2.4.1 基于外部总线的硬件设计方案
2.4.2 智能远程I/O模块
2.4.3 其他测控装置
2.5 硬件抗干扰技术
2.5.1 过程通道抗干扰技术
2.5.2 主机抗干扰技术
2.5.3 系统供电与接地技术
习题
第3章 数字控制技术
3.1 数字控制基础
3.1.1 数控技术发展概况
3.1.2 数字控制原理
3.1.3 数字控制方式
3.1.4 数字控制系统
3.1.5 数控系统的分类
3.2 运动轨迹插补原理
3.2.1 逐点比较法的直线插补
3.2.2 逐点比较法的圆弧插补
3.2.3 数字积分法插补
3.3 进给速度与加减速控制
3.3.1 进给速度控制
3.3.2 加减速控制
3.4 电机驱动控制与位置伺服系统
3.4.1 步进电机驱动控制
3.4.2 直流伺服电机驱动控制
3.4.3 交流伺服电机驱动控制
3.4.4 位置伺服系统
3.5 多轴运动控制技术
3.5.1 多轴运动控制系统结构
3.5.2 多轴运动控制系统硬件设计
3.5.3 多轴运动控制系统软件设计
3.5.4 数控系统设计举例基于IPC的多轴运动控制
习题
第4章 常规及复杂控制技术
4.1 控制系统的性能指标
4.1.1 稳态性能指标
4.1.2 动态性能指标
4.1.3 抗干扰性能
4.1.4 对控制作用的限制
4.2 数字控制器的连续化设计技术
4.2.1 数字控制器的连续化设计步骤
4.2.2 理想数字PID控制器的设计
4.2.3 实际数字PID控制器的设计
4.2.4 数字PID控制器的改进
4.2.5 数字PID控制器的参数整定
4.3 数字控制器的离散化设计技术
4.3.1 数字控制器的离散化设计步骤
4.3.2 最少拍控制器的设计
4.3.3 最少拍有纹波控制器的设计
4.3.4 最少拍无纹波控制器的设计
4.4 纯滞后控制技术
4.4.1 施密斯预估控制——连续化设计技术
4.4.2 达林算法——离散化设计技术
4.5 串级控制技术
4.5.1 串级控制的结构和原理
4.5.2 数字串级控制算法
4.5.3 副回路微分先行串级控制算法
4.6 前馈-反馈控制技术
4.6.1 前馈控制的结构和原理
4.6.2 前馈-反馈控制结构
4.6.3 计算机前馈-反馈控制算法
4.7 解耦控制技术
4.7.1 解耦控制原理
4.7.2 计算机解耦控制算法
4.8 模糊控制技术
4.8.1 模糊控制的数学基础
4.8.2 模糊控制原理
4.8.3 模糊控制器设计
4.8.4 双输入单输出模糊控制系统设计
4.9 其他控制技术
习题
第5章 现代控制技术
5.1 采用状态空间的输出反馈设计法
5.1.1 连续状态空间方程的离散化
5.1.2 最少拍无纹波系统的跟踪条件
5.1.3 输出反馈设计法的设计步骤
5.2 采用状态空间的极点配置设计法
5.2.1 按极点配置设计控制规律
5.2.2 按极点配置设计状态观测器
5.2.3 按极点配置设计控制器
5.2.4 跟踪系统设计
5.3 采用状态空间的最优化设计法
5.3.1 LQ最优控制器设计
5.3.2 状态最优估计器设计
5.3.3 LQG最优控制器设计
5.3.4 跟踪系统的设计
习题
第6章 应用程序设计与实现技术
6.1 程序设计技术
6.1.1 模块化与结构化程序设计
6.1.2 面向过程与面向对象的程序设计
6.1.3 高级语言I/O控制台编程
6.2 人机接口技术
6.2.1 HMI/SCADA的含义
6.2.2 基于监控组态软件设计人机接口
6.2.3 基于可视化高级语言设计人机接口
6.3 测量数据预处理技术