計算機控制工程

第2版前言
前言
第1章 緒論
1.1 計算機控制系統(tǒng)的一般概念
1.2 計算機控制系統(tǒng)的組成
1.2.1 被控對象
1.2.2 執(zhí)行器
1.2.3 測量環(huán)節(jié)
1.2.4 數(shù)字調(diào)節(jié)器與輸入、輸出接口
1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類
1.3.1 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)
1.3.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng)
1.3.3 集散控制系統(tǒng)
1.3.4 多級遞階控制系統(tǒng)
1.4 計算機控制的研究范圍和發(fā)展趨勢
習(xí)題
第2章 控制計算機的結(jié)構(gòu)和通道接口
2.1 控制計算機的結(jié)構(gòu)及特點
2.1.1 控制計算機結(jié)構(gòu)
2.1.2 控制計算機總線
2.1.3 控制計算機的特點
2.2 接口通道技術(shù)
2.2.1 計算機對外圍通道的控制
2.2.2 模擬量的輸入輸出通道
2.2.3 數(shù)字量的輸入輸出通道
2.2.4 A／D、D／A轉(zhuǎn)換器及其接口技術(shù)
2.2.5 抗干擾技術(shù)
習(xí)題
第3章 采樣與z變換定理
3.1 采樣過程與采樣定理
3.1.1 采樣過程
3.1.2 采樣定理及其分析
3.1.3 采樣保持結(jié)構(gòu)
3.1.4 采樣頻率的選取
3.2 z變換的定義、性質(zhì)和定理
3.2.1 z變換的定義
3.2.2 z變換的性質(zhì)和定理
3.3 z反變換
3.3.1 長除法
3.3.2 部分分式法
3.3.3 留數(shù)計算法
3.3.4 求z反變換的極限形式
3.4 用z變換求解差分方程
習(xí)題
第4章 線性離散系統(tǒng)的描述與分析
4.1 線性離散系統(tǒng)的差分方程描述
4.2 z傳遞函數(shù)
4.2.1 z傳遞函數(shù)的定義
4.2.2 由系統(tǒng)的差分方程求其z傳遞函數(shù)
4.2.3 一般環(huán)節(jié)的z傳遞函數(shù)的計算
4.3 離散狀態(tài)空間表達(dá)式
4.3.1 狀態(tài)變量與狀態(tài)空間表達(dá)式
4.3.2 由差分方程求離散狀態(tài)空間表達(dá)式
4.3.3 由z傳遞函數(shù)求離散狀態(tài)空間表達(dá)式
4.3.4 線性離散系統(tǒng)的z傳遞矩陣
4.3.5 線性離散系統(tǒng)的z特征方程
4.3.6 關(guān)于狀態(tài)實現(xiàn)的進一步討論
4.3.7 計算機控制系統(tǒng)的離散狀態(tài)空間表達(dá)式
4.3.8 線性離散狀態(tài)方程的求解
4.4 線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
4.4.1 離散系統(tǒng)穩(wěn)定性條件
4.4.2 s平面與z平面的映射關(guān)系
4.4.3 線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性判據(jù)
4.5 離散系統(tǒng)的誤差分析
4.5.1 對參考輸入的靜態(tài)系統(tǒng)誤差
4.5.2 離散系統(tǒng)的靜態(tài)誤差與對應(yīng)的連續(xù)系統(tǒng)的關(guān)系
4.5.3 離散系統(tǒng)誤差級數(shù)和對應(yīng)的動態(tài)誤差系數(shù)
4.5.4 對于干擾輸入的靜態(tài)系統(tǒng)誤差
習(xí)題
第5章 計算機控制系統(tǒng)的模擬化設(shè)計法
5.1 模擬化設(shè)計與離散化設(shè)計
5.2 模擬控制器的近似離散化
5.2.1 基于脈沖響應(yīng)的方法
5.2.2 基于變量代換的方法
5.2.3 設(shè)計舉例
5.3 數(shù)字PID控制器的設(shè)計
5.3.1 數(shù)字PID控制器
5.3.2 數(shù)字PID控制的改進算法
5.3.3 數(shù)字PID控制器參數(shù)的選擇
5.4 純時延系統(tǒng)的計算機控制
5.4.1 大林控制器
5.4.2 史密斯控制器
習(xí)題
第6章 計算機控制系統(tǒng)的離散化設(shè)計法
6.1 離散化設(shè)計的基本步驟
6.2 最小拍控制系統(tǒng)的設(shè)計
6.2.1 最小拍控制系統(tǒng)設(shè)計準(zhǔn)則
6.2.2 最小拍有紋波系統(tǒng)ψ(z)的確定方法
6.2.3 最小拍有紋波系統(tǒng)響應(yīng)特性
6.3 最小拍無紋波控制系統(tǒng)的設(shè)計
6.3.1 最小拍無紋波控制系統(tǒng)的必要條件
6.3.2 最小拍無紋波控制系統(tǒng)ψ(z)的確定方法
6.3.3 最小拍無紋波控制系統(tǒng)的響應(yīng)特性
6.4 改進的最小拍控制系統(tǒng)設(shè)計
6.4.1 數(shù)字控制器的切換設(shè)計
6.4.2 折中設(shè)計法
6.4.3 最小均方誤差設(shè)計
6.5 抗干擾性的最小拍控制系統(tǒng)設(shè)計
6.5.1 最小拍控制系統(tǒng)對干擾的抑制性
6.5.2 復(fù)合控制系統(tǒng)設(shè)計
6.6 極點配置設(shè)計
6.6.1 簡單反饋控制系統(tǒng)的極點配置設(shè)計
6.6.2 前饋、反饋結(jié)構(gòu)的極點配置設(shè)計
6.7 輸出最小方差控制系統(tǒng)設(shè)計
6.7.1 設(shè)計問題的描述
6.7.2 輸出最小方差控制
6.7.3 對象具有單位圓外零點的最小方差控制
6.8 伯德圖與根軌跡設(shè)計法
6.8.1 數(shù)字控制器的伯德圖設(shè)計法
6.8.2 數(shù)字控制器的根軌跡設(shè)計法
習(xí)題
第7章 計算機控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間設(shè)計法
7.1 輸出反饋設(shè)計法
7.1.1 連續(xù)狀態(tài)方程的離散化
7.1.2 最小拍系統(tǒng)的跟蹤條件
7.1.3 輸出反饋法的設(shè)計步驟
7.2 基于狀態(tài)空間的極點配置設(shè)計
7.2.1 狀態(tài)反饋極點配置設(shè)計
7.2.2 按極點配置設(shè)計狀態(tài)觀測器
7.2.3 用觀測狀態(tài)反饋的控制器設(shè)計
7.3 基于狀態(tài)空間的最優(yōu)化設(shè)計
7.3.1 LQ最優(yōu)控制設(shè)計
7.3.2 狀態(tài)最優(yōu)估計器設(shè)計
7.3.3 LQG最優(yōu)控制器設(shè)計
習(xí)題
第8章 計算機復(fù)雜控制系統(tǒng)的設(shè)計
8.1 串級控制系統(tǒng)
8.1.1 串級控制系統(tǒng)的組成和工作原理
8.1.2 串級控制系統(tǒng)的功能和特點
8.1.3 串級控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍
8.1.4 串級控制的設(shè)計和實施中的一些問題
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