簡介
計算機控制技術(第3版)
內容簡介
《計算機控制技術(第3版)/21世紀高等學校規劃教材·計算機套用》系統地闡述了計算機控制系統的分析方法愚虹鴉想、設計方法以及工程實際的套用。主要內容有計算機控制系統概述,信號的採樣與恢復、Z變換、Z傳遞函式,龍雅達離散系統的穩定性分析、過渡回響分析、穩態準確度分析、輸出回響、根軌跡分析、頻率分析,計算機控制系統的離散化設計,計算機控制系統的模擬化設計,線性離散系統狀態空間分析,線性離散系統狀態空間設計,複雜控制規律系統設計,預測控制系統趨促槳設計,智慧型控制系統設計,計算機控制系統設計與實現。《計算機控制技術(第3版)/21世紀高等學校規劃教材·計算機套用》既注重理論體系的完整性,又注重工程實際的套用性; 體現了理論聯繫實際,並解決了工程實際中常出現的問題。
《計算機控制技術(第3版)/21世紀高等學校規劃教材·計算機套用》可作為高等院校計算機、電子、自動控制及自動化專業的本科教材,也可作為有關科研技術人員的參考書。
目錄
第1章 緒論
1.1 計算機控制系統概述
1.1.1 自動控制系統
1.1.2 計算機控制系統
1.1.3 計算機控制系統的特點
1.2 計算機控制系統的組成
1.3 計算機控制系統的分類
1.4 計算機控制系統發展趨勢
習題1
第2章 計算機控制理論基礎
2.甩洪達訂1 信號的採樣與恢復
2.1.1 信號的採樣過程
2.1.2 採樣定理
2.1.3 信號的恢復過程和零階保持器
2.2 Z變換
2.2.1 Z變換的定義
2.2.2 常用信號的Z變換
2.2.3 Z變換的基本定理
2.2.4 Z反變換
2.2.5 廣義Z變換
2.3 線性定常離散系統的差分方程及其解
2.4 Z傳遞函式
2.4.1 Z傳遞函式的定義
2.4.2 Z傳遞函式的物理可實現性
2.4.3 在擾動作用下的線性離散系統
2.4.4 廣義Z傳遞函式
習題2
第3章 計算機控制系統分析
3.1 S平面與Z平面元章煉的關係
3.2 離散系統的穩定性分析
3.2.1 離散系統輸出回響的一般關係式
3.2.2 離散系統穩定性判據
3.2.3 離散系統開環增益、採樣周期與穩定性的關係
3.3 離散系統的過渡回響分析
3.4 離散系統的穩態準確度分析
3.5 離散系統的輸出回響
3.5.1 離散系統在採樣點間的輸出回響
3.5.2 被控對象含延時的輸出回響
3.6 離散系統的根軌跡分析
3.7 離散系統的頻率分析
習題3
第4章 計算機控制系統的離散化設計
4.1 最少拍控制系統的設計
4.1.1 最少拍系統設計的基本原則
4.1.2 任意廣義對象的最少拍控制器設計
4.1.3 最少拍系統的改進
4.2 無波紋最少拍控制系統設計
4.3 在擾動作用下控制系統設計
4.3.1 針對擾動作用的設計
4.3.2 抑制擾動作用的設計
4.3.3 複合控制系統設計
4.4 數字控制器的根軌跡設計法
4.5 數字控制器的頻域設計法
4.6 數字控制器的電腦程式實現
4.6.1 直接程式法
4.6.2 串列程式法
4.6.3 並行程式法
習題4
第5章 計算機控制系統的模擬化設計
5.1 概述
5.2 模擬控制器的離散化方法
5.2.1 脈衝回響不變法
5.2.2 階躍回響不變法
5.2.3 差分變換法
5.2.4 雙線性變換譽台去法
5.2.5 頻率預畸變雙線性變換法
5.2.6 零極點匹配法
5.3 數字PID控制
5.3.1 PID控制的基本形式及數位化
5.3.2 數字PID控制器的控制效果
5.3.3 數字PID控制算法
5.4 數字PID控制算法的改進
5.4.1 積分分離PID算法
5.4.2 不完全微分PID算法
5.4.3 微分先行PID算法
5.4.4 帶死區PID算法
5.4.5 抗積分飽和PID算法
5.5 數字PID控制器的參數整定
5.5.1 湊試法
5.5.2 擴充臨界比例度法
5.5.3 擴充回響曲線法
習題5
第6章 線性離散系統狀態空間分析
6.1 線性離夜樂散系統狀態方程
6.1.1 由高階差分方程求狀態方程
6.1.2 由Z傳遞函式求狀態方程
6.2 連續狀態方程的離散化
6.3 計算機控制系統閉環離散狀態方程
6.4 線性離散系統的傳遞函式矩陣與特徵值
6.5 線性離散狀態方程的求解
6.5.1 遞推法
6.5.2 Z變換法
6.6 線性離散系統的穩定性、可控性和可測性
6.6.1 線性離散系統的穩定性
6.6.2 線性離散系統的可控性
6.6.3 線性離散系統的可測性
6.6.4 可控標準型與可測標準型
6.6.5 可控性、可測性與傳遞函式矩陣的關係
習題6
第7章 線性離散系統狀態空間設計
7.1 線性離散系統輸出反饋設計
7.1.1 在單位階躍信號作用下單變數最少拍系統設計
7.1.2 在單位速度信號作用下單變數最少拍系統設計
7.1.3 在單位階躍信號作用下多變數最少拍系統設計
7.2 線性離散系統的極點配置與觀測器
7.2.1 用狀態反饋實現指定的極點配置
7.2.2 狀態觀測器
7.3 Liapunov最優狀態反饋設計
7.4 最小能量控制系統設計
7.5 離散最優控制
7.5.1 離散極小值原理
7.5.2 離散動態規劃法
習題7
第8章 複雜控制規律系統設計
8.1 純滯後補償控制系統設計
8.1.1 大林算法
8.1.2 史密斯預估算法
8.1.3 純滯後信號的產生
8.2 串級控制系統設計
8.3 前饋控制系統設計
8.4 解耦控制系統設計
8.4.1 解耦控制原理
8.4.2 解耦控制器設計
習題8
第9章 預測控制系統設計
9.1 概述
9.2 模型算法控制
9.3 動態矩陣控制
習題9
第10章 智慧型控制系統設計
10.1 模糊控制系統設計
10.1.1 模糊控制原理
10.1.2 模糊控制器設計
10.2 專家控制系統設計
10.2.1 專家控制系統基本原理
10.2.2 專家控制系統設計
10.3 神經網路控制系統設計
10.3.1 神經網路的模型與算法
10.3.2 神經網路控制系統的設計
習題10
第11章 計算機控制系統設計與實現
11.1 計算機控制系統設計原則
11.2 計算機控制系統設計步驟
11.3 計算機控制系統輸入輸出通道設計
11.3.1 過程輸入輸出通道的組成與功能
11.3.2 過程輸入輸出通道的控制方式
11.3.3 輸入通道
11.3.4 輸出通道
11.4 計算機控制系統抗干擾技術
11.4.1 干擾的來源
11.4.2 干擾的抑制方法
11.5 計算機控制系統套用實例
習題11
參考文獻
3.2.2 離散系統穩定性判據
3.2.3 離散系統開環增益、採樣周期與穩定性的關係
3.3 離散系統的過渡回響分析
3.4 離散系統的穩態準確度分析
3.5 離散系統的輸出回響
3.5.1 離散系統在採樣點間的輸出回響
3.5.2 被控對象含延時的輸出回響
3.6 離散系統的根軌跡分析
3.7 離散系統的頻率分析
習題3
第4章 計算機控制系統的離散化設計
4.1 最少拍控制系統的設計
4.1.1 最少拍系統設計的基本原則
4.1.2 任意廣義對象的最少拍控制器設計
4.1.3 最少拍系統的改進
4.2 無波紋最少拍控制系統設計
4.3 在擾動作用下控制系統設計
4.3.1 針對擾動作用的設計
4.3.2 抑制擾動作用的設計
4.3.3 複合控制系統設計
4.4 數字控制器的根軌跡設計法
4.5 數字控制器的頻域設計法
4.6 數字控制器的電腦程式實現
4.6.1 直接程式法
4.6.2 串列程式法
4.6.3 並行程式法
習題4
第5章 計算機控制系統的模擬化設計
5.1 概述
5.2 模擬控制器的離散化方法
5.2.1 脈衝回響不變法
5.2.2 階躍回響不變法
5.2.3 差分變換法
5.2.4 雙線性變換法
5.2.5 頻率預畸變雙線性變換法
5.2.6 零極點匹配法
5.3 數字PID控制
5.3.1 PID控制的基本形式及數位化
5.3.2 數字PID控制器的控制效果
5.3.3 數字PID控制算法
5.4 數字PID控制算法的改進
5.4.1 積分分離PID算法
5.4.2 不完全微分PID算法
5.4.3 微分先行PID算法
5.4.4 帶死區PID算法
5.4.5 抗積分飽和PID算法
5.5 數字PID控制器的參數整定
5.5.1 湊試法
5.5.2 擴充臨界比例度法
5.5.3 擴充回響曲線法
習題5
第6章 線性離散系統狀態空間分析
6.1 線性離散系統狀態方程
6.1.1 由高階差分方程求狀態方程
6.1.2 由Z傳遞函式求狀態方程
6.2 連續狀態方程的離散化
6.3 計算機控制系統閉環離散狀態方程
6.4 線性離散系統的傳遞函式矩陣與特徵值
6.5 線性離散狀態方程的求解
6.5.1 遞推法
6.5.2 Z變換法
6.6 線性離散系統的穩定性、可控性和可測性
6.6.1 線性離散系統的穩定性
6.6.2 線性離散系統的可控性
6.6.3 線性離散系統的可測性
6.6.4 可控標準型與可測標準型
6.6.5 可控性、可測性與傳遞函式矩陣的關係
習題6
第7章 線性離散系統狀態空間設計
7.1 線性離散系統輸出反饋設計
7.1.1 在單位階躍信號作用下單變數最少拍系統設計
7.1.2 在單位速度信號作用下單變數最少拍系統設計
7.1.3 在單位階躍信號作用下多變數最少拍系統設計
7.2 線性離散系統的極點配置與觀測器
7.2.1 用狀態反饋實現指定的極點配置
7.2.2 狀態觀測器
7.3 Liapunov最優狀態反饋設計
7.4 最小能量控制系統設計
7.5 離散最優控制
7.5.1 離散極小值原理
7.5.2 離散動態規劃法
習題7
第8章 複雜控制規律系統設計
8.1 純滯後補償控制系統設計
8.1.1 大林算法
8.1.2 史密斯預估算法
8.1.3 純滯後信號的產生
8.2 串級控制系統設計
8.3 前饋控制系統設計
8.4 解耦控制系統設計
8.4.1 解耦控制原理
8.4.2 解耦控制器設計
習題8
第9章 預測控制系統設計
9.1 概述
9.2 模型算法控制
9.3 動態矩陣控制
習題9
第10章 智慧型控制系統設計
10.1 模糊控制系統設計
10.1.1 模糊控制原理
10.1.2 模糊控制器設計
10.2 專家控制系統設計
10.2.1 專家控制系統基本原理
10.2.2 專家控制系統設計
10.3 神經網路控制系統設計
10.3.1 神經網路的模型與算法
10.3.2 神經網路控制系統的設計
習題10
第11章 計算機控制系統設計與實現
11.1 計算機控制系統設計原則
11.2 計算機控制系統設計步驟
11.3 計算機控制系統輸入輸出通道設計
11.3.1 過程輸入輸出通道的組成與功能
11.3.2 過程輸入輸出通道的控制方式
11.3.3 輸入通道
11.3.4 輸出通道
11.4 計算機控制系統抗干擾技術
11.4.1 干擾的來源
11.4.2 干擾的抑制方法
11.5 計算機控制系統套用實例
習題11
參考文獻