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
習題
第2章 控制計算機的結構和通道接口
2.1 控制計算機的結構及特點
2.1.1 控制計算機結構
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
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轉換器及其接口技術
2.2.5 抗干擾技術
習題
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 采樣保持結構
3.1.4 采樣頻率的選取
3.2 z變換的定義、性質和定理
3.2.1 z變換的定義
3.2.2 z變換的性質和定理
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)空間表達式
4.3.1 狀態(tài)變量與狀態(tài)空間表達式
4.3.2 由差分方程求離散狀態(tài)空間表達式
4.3.3 由z傳遞函數(shù)求離散狀態(tài)空間表達式
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)誤差與對應的連續(xù)系統(tǒng)的關系
4.5.3 離散系統(tǒng)誤差級數(shù)和對應的動態(tài)誤差系數(shù)
4.5.4 對于干擾輸入的靜態(tài)系統(tǒng)誤差
習題
第5章 計算機控制系統(tǒng)的模擬化設計法
5.1 模擬化設計與離散化設計
5.2 模擬控制器的近似離散化
5.2.1 基于脈沖響應的方法
5.2.2 基于變量代換的方法
5.2.3 設計舉例
5.3 數(shù)字PID控制器的設計
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
習題
第6章 計算機控制系統(tǒng)的離散化設計法
6.1 離散化設計的基本步驟
6.2 最小拍控制系統(tǒng)的設計
6.2.1 最小拍控制系統(tǒng)設計準則
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)響應特性
6.3 最小拍無紋波控制系統(tǒng)的設計
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)的響應特性
6.4 改進的最小拍控制系統(tǒng)設計
6.4.1 數(shù)字控制器的切換設計
6.4.2 折中設計法
6.4.3 最小均方誤差設計
6.5 抗干擾性的最小拍控制系統(tǒng)設計
6.5.1 最小拍控制系統(tǒng)對干擾的抑制性
6.5.2 復合控制系統(tǒng)設計
6.6 極點配置設計
6.6.1 簡單反饋控制系統(tǒng)的極點配置設計
6.6.2 前饋、反饋結構的極點配置設計
6.7 輸出最小方差控制系統(tǒng)設計
6.7.1 設計問題的描述
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 伯德圖與根軌跡設計法
6.8.1 數(shù)字控制器的伯德圖設計法
6.8.2 數(shù)字控制器的根軌跡設計法
習題
第7章 計算機控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間設計法
7.1 輸出反饋設計法
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 輸出反饋法的設計步驟
7.2 基于狀態(tài)空間的極點配置設計
7.2.1 狀態(tài)反饋極點配置設計
7.2.2 按極點配置設計狀態(tài)觀測器
7.2.3 用觀測狀態(tài)反饋的控制器設計
7.3 基于狀態(tài)空間的最優(yōu)化設計
7.3.1 LQ最優(yōu)控制設計
7.3.2 狀態(tài)最優(yōu)估計器設計
7.3.3 LQG最優(yōu)控制器設計
習題
第8章 計算機復雜控制系統(tǒng)的設計
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)的應用范圍
8.1.4 串級控制的設計和實施中的一些問題
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