W książce
opisano:
•
podstawy języka C, stosowanego
najczęściej do oprogramowania urządzeń fizycznych;
•
podstawy i zaawansowane techniki
programowania orientowanego obiektowo w języku C++, wykorzystywanego między innymi do
tworzenia interfejsu użytkownika;
•
podstawy programowania symulacji w
środowisku Matlaba/Simulinka, nieodzowne na etapie projektowania nowych urządzeń;
•
zjawiska zachodzące w dyskretnym
układzie regulacji;
•
modelowanie obiektów dyskretnych;
•
algorytmy PID, predykcyjny i
identyfikacji parametrycznej
Zamieszczono
też wiele przykładów i ćwiczeń programistycznych, które umożliwiają praktyczne
opanowanie materiału oraz zastosowanie poznanych metod i narzędzi do zaprogramowania
kompletnego systemu do symulacji układów dyskretnych.
Książka jest
polecana studentom automatyki i robotyki wyższych uczelni technicznych, a także
inżynierom automatykom zainteresowanym programowaniem systemów sterowania.
Spis treści:
Przedmowa
Wstęp
Część I Programowanie niskiego poziomu w języku C
Wprowadzenie
1 Typy
1.1 Fundamentalne typy danych
1.2 Typy pochodne
1.3 Typy niekompletne
2 Stałe
2.1 Stałe całkowitoliczbowe
2.2 Stałe zmiennopozycyjne
2.3 Stale znakowe
2.4 Znaki przestankowe
2.5 Stałe łańcuchowe
2.6 Stałe wyliczeniowe
3 Zmienne i ich nazwy
3.1 Kwalifikatory typu
3.2 Kwalifikatory miejsca
3.3 Kombinacje kwalifikatorów
3.4 Zakres ważności nazw zmiennych
4 Operatory i wyrażenia
4.1 Wyrażenia
4.2 Podstawowe operatory arytmetyczne
4.3 Operatory inkrementacji i dekrementacji
4.4 Operatory relacyjne
4.5 Operatory logiczne
4.6 Operator przecinka
4.7 Operatory bitowe
4.8 Operatory przypisania
4.9 Konwersje typów i operatory konwersji
(rzutowania)
4.10 Wyrażenie warunkowe
4.11 Operator sizeof
4.12 Priorytety operatorów
4.13 Punkt sekwencji
5 Instrukcje sterujące
przebiegiem programu
5.1 Instrukcje i bloki
5.2 Instrukcja warunkowa
5.3 Instrukcja wyboru
5.4 Pętle
5.5 Sterowanie pętlami --- break i continua
5.6 Instrukcja skoku
6 Funkcje
6.1 Zwracanie wartości przez funkcję
6.2 Przesyłanie argumentów do funkcji przez
wartość
6.3 Deklaracja zapowiadająca funkcji i pliki
nagłówkowe
6.4 Rekurencja wywołań funkcji
6.5 Stary styl definicji funkcji
6.6 Funkcja o zmiennej liczbie argumentów wywołania
7 Wskaźniki i tablice
7.1 Definiowanie wskaźników
7.2 Wskaźniki jako argumenty funkcji
7.3 Tablice
7.4 Wskaźniki a tablice
7.5 Działania arytmetyczne na wskaźnikach
7.6 Wskaźniki nieokreślonego typu (void)
7.7 Wskaźniki do wskaźników
7.8 Wskaźniki do funkcji
7.9 Wskaźniki a kwalifikator const
8 Struktury i unie
8.1 Deklarowanie i definiowanie struktur
8.2 Praca ze strukturami
8.3 Przesyłanie struktur do i z funkcji
8.4 Tablice struktur
8.5 Struktury alokowane dynamicznie
8.6 Deklaracje typu
8.7 Unie
8.8 Pola bitowe
9 Preprocesor
9.1 Załączanie plików
9.2 Kompilacja warunkowa
9.3 Definiowanie symboli
9.4 Definiowanie makr
9.5 Makra predefiniowane
9.6 Inne dyrektywy
Część II Programowanie obiektowe w języku C ++
Wprowadzenie
10 Język C++ a język C
10.1 Stałe
10.2 Nowe typy danych
10.3 Referencje
10.4 Nazwy zastępcze
10.5 Priorytety operatorów języka C ++
11 Funkcje w języku C++
11.1 Deklarowanie nazw funkcji
11.2 Funkcje typu „inline"
11.3 Argumenty domniemane funkcji
11.4 Nienazwany argument funkcji
11.5 Przekazywanie argumentów funkcji przez referencję
11.6 Przeładowanie nazw funkcji
11.7 Typy rozróżniane przy przeładowaniu
11.8 Etapy dopasowania przeładowanycłi funkcji
12 Klasy
12.1 Deklarowanie i definiowanie klas
12.2 Elementy składowe klasy
12.3 Enkapsulacja składników klasy
12.4 Deklaracja przyjaźni
12.5 Funkcje składowe
12.6 Funkcje składowe typu „inline"
12.7 Wskaźnik „this"
12.8 Przesłanianie nazw
12.9 Statyczny składnik klasy
12.10 Statyczna funkcja składowa klasy
12.11 Stały składnik klasy
12.12 Funkcja składowa typu const
12.13 Składnik dostrajamy (mutable)
12.14 Funkcja składowa typu volatile
12.15 Wskaźniki do składników klasy
12.16 Struktury i unie jako klasy
13. Konstruktory i destruktory
13.1 Deklarowanie i definiowanie konstruktora
13.2 Deklarowanie i definiowanie destruktora
13.3 Automatyczne wywołania konstruktora i destruktora
13.4 Przeładowanie konstruktora
13.5 Argumenty domniemane i konstruktor domniemany
13.6 Lista inicjalizacyjna konstruktora
13.7 Konstruktor kopiujący
13.8 Niepubliczny konstruktor
13.9 Singletony
14 Konwersja typów
14.1 Potrzeba konwersji
14.2 Konwersje automatyczne
14.3 Konstruktor jako konwerter
14.4 Jawne wywołanie konwersji
14.5 Rezygnacja z konwersji automatycznych
14.6 Operator konwersji
14.7 Jawne konwersje typów w języku C++
14.8 Konwersje a przeładowanie funkcji
15 Przeładowanie operatorów
15.1 Zasady przeładowania operatorów
15.2 Funkcja operatorowa jako składnik klasy
15.3 Globalna funkcja operatorowa
15.4 Operator przypisania
15.5 Operator przypisania a pseudoprzypisania
15.6 Operator pobrania adresu
15.7 Operator przecinka
15.8 Operatory new i delete
15.9 Operator tablicowy [ ]
15.10 Operator funkcyjny ( )
15.11 Operator odniesienia przez wskaźnik - >
15.12 Operator odniesienia przez wskaźnik do składnika - >*
15.13 Operatory inkrementacji i dekrementacji
16 Obsługa sytuacji wyjątkowych
16.1 Zgłaszanie wyjątków
16.2 Obsługa wyjątków
16.3 Rozróżnianie wyjątków
16.4 Wyjątki nigdzie nieobsłużone
16.5 Specyfikacje wyjątków
16.6 Różnice między wywołaniem funkcji a obsługą wyjątków
16.7 Wyjątki w konstruktorze
16.8 Wyjątki w destruktorze
16.9 Blok try na poziomie funkcji
16.10 Wyjątkowe bezpieczeństwo
16.11 Standardowe klasy wyjątków
17 Dziedziczenie i zawieranie klas
17.1 Zawieranie klas
17.2 Dziedziczenie
17.3 Reguła przesłaniania
17.4 Konstruktory klas podstawowych i składowych
17.5 Zagnieżdżona deklaracja klasy
17.6 Kolejność konstrukcji i destrukcji obiektów składowych
17.7 Sposoby dziedziczenia
17.8 Czego się nie dziedziczy?
17.9 Konwersje standardowe przy dziedziczeniu
17.10 Dziedziczenie wielokrotne
17.11 Wieloznaczność przy dziedziczeniu wielokrotnym
17.12 Dziedziczenie wirtualne
18 Funkcje wirtualne
18.1 Podstawy
18.2 Technikalia
18.3 Kiedy wystąpi polimorfizm?
18.4 Kiedy nie wystąpi polimorfizm?
18.5 Nietypowe funkcje wirtualne
18.6 Identyfikacja typu (RTTI)
18.7 Funkcje czysto wirtualne
18.8 Klasy abstrakcyjne
18.9 Wirtualne konstruktory i funkcje globalne
19 Szablony
19.1 Szablony funkcji
19.2 Szablony klas
19.3 Sposoby ukonkretnienia szablonu
19.4 Specjalizacja szablonu
19.5 Szablony z wieloma parametrami
19.6 Statyczny składnik w szablonie klasy
19.7 Szablony a przyjaźń
19.8 Inne uwagi dotyczące szablonów
20 Przestrzenie nazw
20.1 Deklarowanie przestrzeni nazw
20.2 Używanie przestrzeni nazw
20.3 Dyrektywa Rusing
20.4 Instrukcja Rusing
20.5 Anonimowe przestrzenie nazw
21 Elementy biblioteki standardowej
21.1 Iteratory
21.2 Klasy-pojemniki (kontenery)
21.3 Obiekty funkcyjne
21.4 Standardowe algorytmy
21.5 Klasa string
21.6 Standardowe wejście i wyjście
Część III Programowanie symulacji Simulinka
Wprowadzenie
22 Podstawy działania s-funkcji
22.1 Matematyczny opis bloku
22.2 Fazy symulacji
22.3 Bezpośrednie przejście sygnału przez blok
22.4 Dynamiczny rozmiar wejść i wyjść
22.5 Czas próbkowania dla bloku
23 S-funkcje w języku Matlaba
23.1 Format s-funkcji w języku Matlaba
23.2 Cechy s-funkcji
23.3 Przykład s-funkcji — wzmacniacz
23.4 Przykład s-funkcji — dynamika ciągła
23.5 Przykład s-funkcji
dynamika dyskretna
23.6 Przykład s-funkcji — układ hybrydowy
23.7 Wersja 2 interfejsu s-f\mkcji w języku Matlaba
24 S-funkcje w języku C
24.1 Kolejność wywoływania metod
24.2 Struktura SimStruct
24.3 Metody
24.4 Szablon s-funkcji w języku C
24.5 Kompilacja s-funkcji i osadzenie w modelu
24.6 Kreator s-funkcji
25 Definiowanie właściwości bloku
s-funkcji
25.1 Zmienne s-funkcji
25.2 Sygnały wejściowe bloku
25.3 Sygnały wyjściowe bloku
25.4 Stany bloku
25.5 Parametry bloku s-funkcji
25.6 Zmienne robocze bloku
25.7 Definiowanie czasów próbkowania
25.8 Detekcja przejść przez zero
25.9 Definiowanie własnych typów danych
25.10 Obsługa błędów
25.11 Opcje symulacji
26 S-funkcje w języku C++
26.1 Szablon s-funkcji w języku C++
26.2 Przechowywanie obiektów w pamięci
26.3 Kompilacja s-funkcji w języku C+
Część IV Symulowanie układów regulacji
Wprowadzenie
27 Dokumentacja w projektach
programistycznych
27.1 Doxygen - wstęp
27.2 Dokumentowanie kodu
27.3 Formatowanie dokumentacji
28 Dyskretny obiekt symulacji
28.1 Model matematyczny
28.2 Programowanie symulacji modelu ARMAX
28.3 Sprawdzanie poprawności implementacji
29 Dyskretna pętla regulacji i interfejs dla
klas regulatorów
29.1 Dyskretna pętla regulacji
29.2 Interfejs klasy regulatora
29.3 Prosty regulator
29.4 Programowanie dyskretnej pętli regulacji
29.5 Sprawdzanie poprawności implementacji
30 Regulacja PID
30.1 Ciągły regulator PID
30.2 Dyskretna postać regulatora PID
30.3 Implementacja regulatora PID
30.4 Regulator PID samonastrajalny
31 Regulacja predykcyjna
31.1 Pojęcia związane z regulacją predykcyjna
31.2 Algorytm regulacji predykcyjnej uogólnionej
31.3 Implementacja algorytmu GPC
31.4 Sprawdzanie poprawności działania
32 Identyfikacja parametryczna
32.1 Rekurencyjna ważona metoda najmniejszych kwadratów
32.2 Modyfikacje RMNK
32.3 Rozszerzona RMNK
32.4 Szybki algorytm RMNK
32.5 Implementacja algorytmu identyfikacji
33 Graficzny interfejs użytkownika
33.1 Trójstopniowa struktura programów w środowisku KDE
33.2 Sygnały i gniazda
33.3 Sygnały i gniazda w akcji
33.4 Grafika w KDE — tworzenie wykresu
33.5 Wykres w aplikacji
Bibliografia
Skorowidz
576 stron , rys. 37, tab. 11, B5, oprawa miękka
