《數字控制系統分析與設計（原書第4版）》是2017年機械工業出版社出版的圖書，作者是查爾斯L.菲利普斯。
基本介紹
- 書名：《數字控制系統分析與設計（原書第4版）》
- 作者：[美] 查爾斯L.菲利普斯
- ISBN：978-7-111-57356-2
- 定價：￥79.00
- 出版社：機械工業出版社
- 出版時間：2017-07
- 叢書：國外工業控制與智慧型製造叢書
基本信息,內容簡介,目錄,
基本信息
作者：[美] 查爾斯L.菲利普斯（Charles L.Phillips） |
ISBN(書號)：978-7-111-57356-2 |
叢書名：國外工業控制與智慧型製造叢書 |
出版日期：2017-07 |
版次：1/1 |
開本：16 |
定價：￥79.00 |
內容簡介
本書就數字控制系統的分析和設計問題進行全面系統的介紹，在對z變換等必要的數學問題做出適當鋪墊和對採樣-數據保持等特殊問題進行適當講解之後，闡述數字控制系統的分析和數字控制系統的設計，最後給出了5個案例的設計例程：衛星控制、天線跟蹤、瞄準系統、機器人控制系統和溫度控制系統。
本書適合於本科高年級或研究生一年級的數字控制系統課程選用，也可作為控制工程師的自學讀本
本書適合於本科高年級或研究生一年級的數字控制系統課程選用，也可作為控制工程師的自學讀本
目錄
出版者的話
譯者序
前言
第1章 引言1
1.1 概述1
1.2 數字控制系統2
1.3 控制問題3
1.4 衛星模型4
1.5 伺服電動機系統模型5
1.6 溫度控制系統8
1.7 單機無窮大電力系統9
1.8 小結11
參考文獻11
習題11
第2章 離散時間系統及z變換16
2.1 引言16
2.2 離散時間系統16
2.3 變換法17
2.4 z變換的性質19
2.5 求z變換23
2.6 求解差分方程24
2.7 z反變換26
2.8 仿真圖和信號流圖31
2.9 狀態變數33
2.10 其他狀態變數公式39
2.11 傳遞函式45
2.12 求解狀態方程47
2.13 線性時變系統51
2.14 小結51
參考文獻52
習題52
第3章 採樣與重構59
3.1 引言59
3.2 採樣控制系統59
3.3 理想採樣器61
3.4 對E(s)的估計62
3.5 傅立葉變換結果64
3.6 E(s)的性質65
3.7 數據重構67
3.8 小結72
參考文獻72
習題73
第4章 開環離散時間系統76
4.1 引言76
4.2 E(z)與E(s)的聯繫76
4.3 脈衝傳遞函式77
4.4 含數字濾波器的開環系統80
4.5 改進的z變換82
4.6 時間延遲系統84
4.7 異步採樣86
4.8 狀態變數模型88
4.9 連續時間狀態變數回顧89
4.10 離散時間系統的狀態方程91
4.11 程式計算94
4.12 小結95
參考文獻95
習題95
第5章 閉環系統103
5.1 引言103
5.2 初步概念103
5.3 推導105
5.4 狀態變數模型109
5.5 小結115
參考文獻115
習題115
第6章 系統的時間回響特性122
6.1 引言122
6.2 系統的時間回響122
6.3 系統特徵方程127
6.4 s域到z域的映射128
6.5 穩態精度132
6.6 仿真134
6.7 控制軟體137
6.8 小結137
參考文獻137
習題137
第7章 穩定性分析143
7.1 引言143
7.2 穩定性143
7.3 雙線性變換146
7.4 勞斯赫爾維茨準則147
7.5 朱里穩定性測試149
7.6 根軌跡151
7.7 奈奎斯特準則154
7.8 伯德圖159
7.9 解釋頻率回響161
7.10 閉環系統的頻率回響161
7.11 小結168
參考文獻168
習題168
第8章 數字控制器設計175
8.1 引言175
8.2 控制系統特性175
8.3 補償179
8.4 相位滯後補償180
8.5 相位超前補償184
8.6 相位超前設計方法186
8.7 滯後超前補償191
8.8 積分濾波器和微分濾波器193
8.9 PID控制器194
8.10 PID控制器設計197
8.11 基於根軌跡的設計202
8.12 小結212
參考文獻212
習題212
第9章 極點配置與狀態估計219
9.1 引言219
9.2 極點配置219
9.3 狀態估計224
9.4 降維觀測器232
9.5 實時觀測器236
9.6 能控性與能觀性239
9.7 具有輸入的系統242
9.8 小結245
參考文獻245
習題246
第10章 離散時間系統的系統辨識250
10.1 引言250
10.2 靜態系統的辨識250
10.3 動態系統的辨識252
10.4 黑箱辨識253
10.5 最小二乘系統辨識257
10.6 部分零極點已知下的傳遞函式估計261
10.7 遞歸的最小二乘系統辨識法262
10.8 辨識過程中的現實因素265
10.9 小結266
參考文獻266
習題267
第11章 線性二次最優控制270
11.1 引言270
11.2 二次代價函式271
11.3 最優準則272
11.4 線性二次最優控制設計274
11.5 最小值原理279
11.6 最優穩態控制280
11.7 最優狀態估計——卡爾曼濾波284
11.8 最小二乘函式的最小化288
11.9 小結289
參考文獻289
習題290
第12章 案例研究295
12.1 引言295
12.2 伺服電動機系統295
12.3 人工氣候室控制系統300
12.4 飛機著陸系統303
12.5 新生兒供氧系統308
12.6 電力系統模型拓撲辨識316
參考文獻320
附錄Ⅰ 設計方程321
附錄Ⅱ 梅森增益公式322
附錄Ⅲ 對E*(s)的估計325
附錄Ⅳ 矩陣328
附錄Ⅴ 拉普拉斯變換333
附錄Ⅵ z變換表343
譯者序
前言
第1章 引言1
1.1 概述1
1.2 數字控制系統2
1.3 控制問題3
1.4 衛星模型4
1.5 伺服電動機系統模型5
1.6 溫度控制系統8
1.7 單機無窮大電力系統9
1.8 小結11
參考文獻11
習題11
第2章 離散時間系統及z變換16
2.1 引言16
2.2 離散時間系統16
2.3 變換法17
2.4 z變換的性質19
2.5 求z變換23
2.6 求解差分方程24
2.7 z反變換26
2.8 仿真圖和信號流圖31
2.9 狀態變數33
2.10 其他狀態變數公式39
2.11 傳遞函式45
2.12 求解狀態方程47
2.13 線性時變系統51
2.14 小結51
參考文獻52
習題52
第3章 採樣與重構59
3.1 引言59
3.2 採樣控制系統59
3.3 理想採樣器61
3.4 對E(s)的估計62
3.5 傅立葉變換結果64
3.6 E(s)的性質65
3.7 數據重構67
3.8 小結72
參考文獻72
習題73
第4章 開環離散時間系統76
4.1 引言76
4.2 E(z)與E(s)的聯繫76
4.3 脈衝傳遞函式77
4.4 含數字濾波器的開環系統80
4.5 改進的z變換82
4.6 時間延遲系統84
4.7 異步採樣86
4.8 狀態變數模型88
4.9 連續時間狀態變數回顧89
4.10 離散時間系統的狀態方程91
4.11 程式計算94
4.12 小結95
參考文獻95
習題95
第5章 閉環系統103
5.1 引言103
5.2 初步概念103
5.3 推導105
5.4 狀態變數模型109
5.5 小結115
參考文獻115
習題115
第6章 系統的時間回響特性122
6.1 引言122
6.2 系統的時間回響122
6.3 系統特徵方程127
6.4 s域到z域的映射128
6.5 穩態精度132
6.6 仿真134
6.7 控制軟體137
6.8 小結137
參考文獻137
習題137
第7章 穩定性分析143
7.1 引言143
7.2 穩定性143
7.3 雙線性變換146
7.4 勞斯赫爾維茨準則147
7.5 朱里穩定性測試149
7.6 根軌跡151
7.7 奈奎斯特準則154
7.8 伯德圖159
7.9 解釋頻率回響161
7.10 閉環系統的頻率回響161
7.11 小結168
參考文獻168
習題168
第8章 數字控制器設計175
8.1 引言175
8.2 控制系統特性175
8.3 補償179
8.4 相位滯後補償180
8.5 相位超前補償184
8.6 相位超前設計方法186
8.7 滯後超前補償191
8.8 積分濾波器和微分濾波器193
8.9 PID控制器194
8.10 PID控制器設計197
8.11 基於根軌跡的設計202
8.12 小結212
參考文獻212
習題212
第9章 極點配置與狀態估計219
9.1 引言219
9.2 極點配置219
9.3 狀態估計224
9.4 降維觀測器232
9.5 實時觀測器236
9.6 能控性與能觀性239
9.7 具有輸入的系統242
9.8 小結245
參考文獻245
習題246
第10章 離散時間系統的系統辨識250
10.1 引言250
10.2 靜態系統的辨識250
10.3 動態系統的辨識252
10.4 黑箱辨識253
10.5 最小二乘系統辨識257
10.6 部分零極點已知下的傳遞函式估計261
10.7 遞歸的最小二乘系統辨識法262
10.8 辨識過程中的現實因素265
10.9 小結266
參考文獻266
習題267
第11章 線性二次最優控制270
11.1 引言270
11.2 二次代價函式271
11.3 最優準則272
11.4 線性二次最優控制設計274
11.5 最小值原理279
11.6 最優穩態控制280
11.7 最優狀態估計——卡爾曼濾波284
11.8 最小二乘函式的最小化288
11.9 小結289
參考文獻289
習題290
第12章 案例研究295
12.1 引言295
12.2 伺服電動機系統295
12.3 人工氣候室控制系統300
12.4 飛機著陸系統303
12.5 新生兒供氧系統308
12.6 電力系統模型拓撲辨識316
參考文獻320
附錄Ⅰ 設計方程321
附錄Ⅱ 梅森增益公式322
附錄Ⅲ 對E*(s)的估計325
附錄Ⅳ 矩陣328
附錄Ⅴ 拉普拉斯變換333
附錄Ⅵ z變換表343
