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本書是作者在清華大學自動化系50多年教學和科研的總結，書中系統地論述了計算機控制系統的結構、原理、設計和應用，既有理論分析也有應用實例。全書共4篇，分別論述了直接數字控制系統（DDC）、集散控制系統（DCS）、現場總線控制系統（FCS）和可編程控制器系統（PLC）。每篇層次分明，條理清晰，既自成體系又相互聯系，體現了系統性、先進性、理論性和實用性。并且有與該書配套的可視化教學光盤,以及講解書中重點和難點的音視頻，既便于老師講課，也利于讀者自學�？梢暬虒W光盤中既有PPT文件，也有實驗演示視頻文件，其特色是圖文并茂、動靜結合、一目了然，易敎易學。觀看講解書中重點和難點的音視頻，相當于聽作者講課，生動活潑。本書是一種研發(fā)和應用、理論與實際相結合的敎材，既可以作為高等院校自動化專業(yè)、計算機控制專業(yè)及相關專業(yè)的教材，也可以供有關科技人員參考。

本書在《計算機控制系統》(清華大學出版社，2004)的基礎上，根據高等學校自動化專業(yè)系列教材編審委員會制定的招標教材大綱(編號： Auto31V01)編寫成《計算機控制系統》（第2版）(清華大學出版社，2008)，又經過十年的使用、更新、修訂成《計算機控制系統》（第3版）(清華大學出版社，2019)，并且出版了《計算機控制系統》可視化教學光盤(清華大學出版社，2022)。光盤內容遠多于《計算機控制系統》（第3版），是作者幾十年授課經驗的結晶，不僅有PPT動畫播放文件，而且有實驗演示視頻。

為了適應更多高校教材及不同層次讀者的需求，作者在《計算機控制系統》的基礎上進行精選，修訂成本書。如果讀者有興趣學習更多的知識，建議閱讀作者的相關書籍，詳見參考文獻［1］~［6］。

本書配有豐富的網絡資源，包括67個講解重點和難點的微課視頻文件 (累計時長約35小時)及對應的67個微課視頻講解文件、95個詳細分析和擴展內容的教學課件視頻文件(累計時長約37小時)、5個實驗演示視頻文件 (累計時長約12分鐘)、7個實驗演示講解視頻 (累計時長約4小時)、4個習題與思考題答案文件、 1個教學大綱文件以及1個學習建議文件。讀者可以掃描對應的二維碼獲取上述247個網絡文件，觀看視頻，相當于聽作者講課，身臨其境。這些網絡資源可幫助讀者加深對知識點的理解，提高學習效率，同時獲取更多書本之外的知識。這些網絡資源文件，既便于老師講課，也利于讀者自學，其特色是圖文并茂、動靜結合、一目了然、易教易學。

本書作者于1970年從清華大學畢業(yè)，留校任教至今，在清華大學自動化系從事自動控制理論、自動化儀表及計算機控制的教學和科研工作。本書匯集了作者多年的教學經驗和科研成果，既具有系統性和先進性，也體現了理論性和實用性。

本書系統地論述了計算機控制系統的結構、原理、設計和應用，既有理論分析又有應用實例。全書共4篇，論述了直接數字控制（DDC）系統、集散控制系統（DCS）、現場總線控制系統（FCS）和可編程控制器（PLC）系統4類典型的計算機控制系統。每篇層次分明，條理清晰，體現了系統性、先進性、理論性和實用性。

直接數字控制（DDC）系統是計算機控制的基礎。本書深入論述了DDC系統的形成、發(fā)展、體系結構、控制算法、硬件、軟件、設計和應用，分析了DDC系統的輸入、輸出、控制和運算功能，并引入功能塊及組態(tài)的概念。

集散控制系統（DCS）是計算機控制的主流系統。本書概述了DCS的產生、發(fā)展、特點和優(yōu)點，論述了DCS的體系結構、控制站、操作員站、工程師站和應用設計。分析了DCS的分散控制和集中管理的設計思想，以及分而自治和綜合協調的設計原則。

現場總線控制系統（FCS）是新型的計算機控制系統。本書概述了現場總線和FCS的產生、特點和優(yōu)點，介紹了低速、中速和高速現場總線，論述了FCS的體系結構、現場控制層和應用設計，敘述了現場總線儀表及其在現場總線上構成控制回路的原理。

可編程控制器（PLC）系統是一種以邏輯控制為主、連續(xù)控制為輔的控制系統。本書概述了PLC的功能、原理和體系結構，敘述了指令表（IL）、梯形圖（LD）、功能塊圖（FBD）、順序功能圖（SFC）、結構化文本（ST）5種編程語言，論述了PLC的指令系統和應用設計。

本書既有基礎知識又有先進技術，既有理論分析又有應用實例。本書是研發(fā)與應用、理論與實際相結合的教材，既可以作為高等院校自動化專業(yè)、計算機控制及相關專業(yè)的教材，也可以供相關科技人員參考。

在本書的編寫過程中，清華大學自動化系的很多同事以及同行好友給予了許多支持和幫助，在此對各位同仁表示感謝。

書中難免有缺點和不足之處，殷切希望廣大讀者批評指正。

王錦標教授
清華大學自動化系
2023年1月

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