《计算机控制系统 设计与实现》

目录1

第一章　计算机控制系统概述1

1-1 系统的组成与工作原理1

1-2 系统的主要特点和优点2

1-3 计算机控制系统应用举例3

1-4 系统的设计与实现问题7

第二章　计算机控制系统的信号特性9

2-1 控制系统中信号的形式9

2-2 采样信号的特性11

2-3 采样信号的恢复17

2-4 信号的数字化过程21

习题23

第三章　计算机控制系统的数学描述24

3-1 z变换及其性质24

3-2 脉冲传递函数31

3-3 频率特性41

3-4 状态空间描述46

习题54

第四章 计算机控制系统连续域-离散化设计57

4-1 连续域-离散化设计的基本原理57

4-2 脉冲响应不变法59

4-3 阶跃响应不变法60

4-4 匹配z变换法61

4-5 一阶差分近似法63

4-6 突斯汀（Tustin）变换法65

4-7 频率特性拟合法72

4-8 各种离散化方法的比较75

4-9 连续域-离散化设计举例79

4-10　数字式PID控制器设计82

习题95

5-1 z平面根轨迹设计法98

第五章　计算机控制系统离散域设计98

5-2 频率域设计法112

5-3 解析设计法124

习题135

第六章　计算机控制系统状态空间设计138

6-1 离散系统的可控、可达及可观性138

6-2 状态反馈控制律的极点配置设计148

6-3 状态观测器设计154

6-4 调节器设计（控制律与观测器的组合）160

6-5 伺服器设计163

6-6 干扰的补偿167

习题170

第七章　计算机控制系统二次型最优设计172

7-1 离散二次型代价函数172

7-2 有限时间离散二次型最优调节器设计173

7-3 无限时间离散二次型最优调节器177

7-4 代数黎卡堤方程的求解181

7-5 采样系统二次型最优调节器184

7-6 离散二次型最优调节器讨论189

习题196

8-1 多采样频率的配置198

第八章　多采样频率系统的分析与设计198

8-2 多采样频率系统的等效变换199

8-3 多采样频率系统的性能分析205

8-4 多采样频率系统的设计方法206

习题207

第九章　控制器算法的结构编排与有限字长效应209

9-1 控制算法的结构编排209

9-2 数的表示及量化、溢出特性214

9-3 控制器系数量化及其对系统的影响217

9-4 控制器变量量化误差的分析及其影响219

9-5 量化非线性对控制器特性和系统的影响226

9-6 控制器的动态范围和量化误差的补偿237

习题238

第十章　关于计算机控制系统的采样频率240

10-1　根据系统动态特性选择采样频率240

10-2　采样频率与系统对干扰的抑制244

10-3 前置滤波器设计与采样频率246

10-4　影响采样频率选择的其他因素249

习题250

第十一章　计算机控制系统的工程实现252

11-1　控制用计算机系统的一般要求252

11-2　模数转换器、计算机和数模转换器主要性能参数的选择255

11-3　比例因子配置和溢出保护260

11-4　控制器算法的实现265

11-5　多采样频率系统的实现275

11-6　计算机与传感器、执行机构的匹配与连接278

11-7　计算机控制系统中各种干扰的抑制289

习题299

第十二章　计算机控制系统设计与实现举例301

12-1　大行程数字伺服系统的设计与实现301

12-2　飞机纵向数字电传控制系统的设计与实现313

附录336

主要参考书及文献342