《计算机控制技术》

目录1

第一章　概述1

§1-1　计算机控制系统的发展过程1

§1-2　计算机控制系统的组成及特点4

§1-3　计算机控制系统的分类7

1-3-1　生产过程的巡回检测和数据处理7

1-3-2　直接数字控制（DDC）8

1-3-3　操作指导控制与监督控制系统9

1-3-4　分级型计算机控制系统9

第二章　数值计算方法12

§2-1　方程求根12

2-1-1　二等分析12

2-1-2　迭代法14

§2-2　线性方程组的解20

2-2-1　高斯消元法20

2-2-2　高斯—赛得尔（Gaus s-Seidel）迭代法28

§2-3　微分方程的解35

2-3-1 引言35

2-3-2　龙格-库塔法37

2-3-3　米尼（Milne）法41

§2-4　矩阵运算的计算机方法44

2-4-1　逆矩阵44

2-4-2　矩阵的秩46

2-4-3　特征值与特征矢量49

§2-5　数值计算中的误差52

2-5-1　概述52

2-5-2　误差的表示和分析52

第三章　计算机数据处理方法61

§3-1　曲线拟合61

3-1-1　插值61

3-1-2　曲线拟合64

3-2-1　概述66

§3-2　统计数据处理66

3-2-2　线性回归70

3-2-3　相关分析72

第四章　过程通道74

§4-1　过程参数的采样原理76

4-1-1　采样过程76

4-1-2　采样定理78

4-1-3　采样频率的选取79

§4-2　过程参数的巡回检测80

4-2-1　巡回检测装置的组成80

4-2-2　模拟开关81

4-2-3　巡回检测装置的工作过程82

§4-3　模／数和数／模变换83

4-3-1　量化误差和孔径时间83

4-3-2　数／模转换线路及转换方法86

4-3-3　模拟输出量保持器88

4-3-4　模／数转换器及典型方案特点比较89

§4-4　过程通道的抗干扰措施96

4-4-1　常态干扰及其抑制97

4-4-2　共态干扰及其抑制98

4-4-3　数字滤波100

第五章　直接数字控制系统102

§5-1　直接数字控制系统的基本概念与组成特点102

5-1-1　直接数字控制系统的基本概念102

5-1-2　直接数字控制系统的组成特点103

5-1-3　直接数字控制与常规调节仪表的简单比较107

§5-2　直接数字控制系统中的调节规律108

5-2-1　PID控制108

5-2-2　复杂控制规律114

§5-3　直接数字控制机应用举例127

5-3-1　用时间控制器控制的DDC系统127

5-3-2 时钟中断的位置DDC系统131

5-3-3　顺序控制与群控136

6-1-1　数学模型的分类145

§6-1　数学模型的分类和建立数学模型的一般方法与步骤145

第六章　数学模型145

61-2　建立数学模型的一般方法146

6-1-3　建立数学模型的一般步骤147

§6-2　用解析法建立静态模型149

§6-3　用实验法确定系统的数学模型155

6-3-1　最小二乘法156

6-3-2　纯滞后τ0的决定158

6-3-3　确定高阶差分方程系数的最小二乘法159

6-3-4　多输入变量下动态方程的识别161

6-3-5　系统的在线识别164

§6-4　用相关分析法确定系统的数学模型170

6-4-1 白噪声的基本性质170

6-4-2　伪随机码172

6-4-3　用伪随机码识别系统的步骤173

6-4-4　由系统的脉冲响应或阶跃响应的离散值建立系统的状态方程177

6-4-5　直接由脉冲响应求传递函数179

§6-5　单晶炉计算机闭环自动控制的数学模型183

6-5-1　对模型的要求183

6-5-2　模型参数估计183

第七章　计算机最优控制186

§7-1　最优控制的一些基本概念186

7-1-1　概述186

7-1-2　二次型性能指标的初步概念187

7-1-3　可控性和可观测性188

7-1-4　最优控制的一般提法190

7-1-5　最优控制的分类191

§7-2　极小值原理192

7-2-1　最优控制实例——搅拌槽的温度控制192

7-2-2　极小值原理解最优控制问题193

7-2-3　极小值原理的一般描述199

7-2-4　应用举例201

§7-3　快速最优控制203

§7-4　线性二次型问题211

§7-5　最优化数值计算方法220

7-5-1　无约束静态最优问题基本定义和定理220

7-5-2　算法解的基本原理222

7-5-3　用牛顿法求函数的极小值223

7-5-4　最快降落法求函数的极小值225

7-5-5　共轭梯度法231

7-5-6　变尺度法234

7-5-7 由二次拟合确定最优步距235

7-5-8　具有约束条件的最优化问题236

§7-6　离散系统的最优控制——动态规划法238

7-6-1　离散系统最优控制问题239

7-6-2　动态规划240

7-6-3　离散的线性二次型问题246

7-6-4　举例248

§7-7　计算机最优控制实施方法249

8-1-1　系统软件251

§8-1　软件概述251

第八章　计算机系统的软件251

8-1-2　应用软件的发展257

§8-2　操作系统258

8-2-1　基本概念258

8-2-2　实时操作系统RTOS概况268

8-2-3　任务管理275

8-2-4　I/O设备管理280

8-2-5　实时时钟管理283

8-2-6　用户设备管理286

§8-3　应用软件287

8-3-1　应用软件的分类和特点287

8-3-2　系统的组成289

8-3-3　控制系统的信息表290

8-3-4　任务的划分292

8-3-5　人-机通信301

8-3-6　应用软件的结构306