书籍详情
计算机控制工程
作者：陈宗海，杨晓宇，汪玉洁 编
出版社：中国科学技术大学出版社
出版时间：2021-03-01
ISBN：9787312051128
定价：¥65.00
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内容简介
本书系统地介绍了计算机控制系统的相关理论、技术和应用，是作者根据多年教学和科研实践，并吸收国内外**计算机控制技术成果撰写而成的。全书共10章，分别讨论和介绍了计算机控制系统的结构、组成，系统的描述与分析，控制器的设计与实现，控制计算机的特点，接口技术以及系统的设计与应用，计算机分布式控制系统。本书可作为高等院校信息和工程领域的本科生或研究生教材，也可供相关科技人员参考。
作者简介
暂缺《计算机控制工程》作者简介
目录
第2版前言
前言
第1章 绪论
1.1 计算机控制系统的一般概念
1.2 计算机控制系统的组成
1.2.1 被控对象
1.2.2 执行器
1.2.3 测量环节
1.2.4 数字调节器与输入、输出接口
1.3 计算机控制系统的分类
1.3.1 数据采集与处理系统
1.3.2 直接数字控制系统
1.3.3 集散控制系统
1.3.4 多级递阶控制系统
1.4 计算机控制的研究范围和发展趋势
习题
第2章 控制计算机的结构和通道接口
2.1 控制计算机的结构及特点
2.1.1 控制计算机结构
2.1.2 控制计算机总线
2.1.3 控制计算机的特点
2.2 接口通道技术
2.2.1 计算机对外围通道的控制
2.2.2 模拟量的输入输出通道
2.2.3 数字量的输入输出通道
2.2.4 A／D、D／A转换器及其接口技术
2.2.5 抗干扰技术
习题
第3章 采样与z变换定理
3.1 采样过程与采样定理
3.1.1 采样过程
3.1.2 采样定理及其分析
3.1.3 采样保持结构
3.1.4 采样频率的选取
3.2 z变换的定义、性质和定理
3.2.1 z变换的定义
3.2.2 z变换的性质和定理
3.3 z反变换
3.3.1 长除法
3.3.2 部分分式法
3.3.3 留数计算法
3.3.4 求z反变换的极限形式
3.4 用z变换求解差分方程
习题
第4章 线性离散系统的描述与分析
4.1 线性离散系统的差分方程描述
4.2 z传递函数
4.2.1 z传递函数的定义
4.2.2 由系统的差分方程求其z传递函数
4.2.3 一般环节的z传递函数的计算
4.3 离散状态空间表达式
4.3.1 状态变量与状态空间表达式
4.3.2 由差分方程求离散状态空间表达式
4.3.3 由z传递函数求离散状态空间表达式
4.3.4 线性离散系统的z传递矩阵
4.3.5 线性离散系统的z特征方程
4.3.6 关于状态实现的进一步讨论
4.3.7 计算机控制系统的离散状态空间表达式
4.3.8 线性离散状态方程的求解
4.4 线性离散系统的稳定性分析
4.4.1 离散系统稳定性条件
4.4.2 s平面与z平面的映射关系
4.4.3 线性离散系统的稳定性判据
4.5 离散系统的误差分析
4.5.1 对参考输入的静态系统误差
4.5.2 离散系统的静态误差与对应的连续系统的关系
4.5.3 离散系统误差级数和对应的动态误差系数
4.5.4 对于干扰输入的静态系统误差
习题
第5章 计算机控制系统的模拟化设计法
5.1 模拟化设计与离散化设计
5.2 模拟控制器的近似离散化
5.2.1 基于脉冲响应的方法
5.2.2 基于变量代换的方法
5.2.3 设计举例
5.3 数字PID控制器的设计
5.3.1 数字PID控制器
5.3.2 数字PID控制的改进算法
5.3.3 数字PID控制器参数的选择
5.4 纯时延系统的计算机控制
5.4.1 大林控制器
5.4.2 史密斯控制器
习题
第6章 计算机控制系统的离散化设计法
6.1 离散化设计的基本步骤
6.2 最小拍控制系统的设计
6.2.1 最小拍控制系统设计准则
6.2.2 最小拍有纹波系统ψ(z)的确定方法
6.2.3 最小拍有纹波系统响应特性
6.3 最小拍无纹波控制系统的设计
6.3.1 最小拍无纹波控制系统的必要条件
6.3.2 最小拍无纹波控制系统ψ(z)的确定方法
6.3.3 最小拍无纹波控制系统的响应特性
6.4 改进的最小拍控制系统设计
6.4.1 数字控制器的切换设计
6.4.2 折中设计法
6.4.3 最小均方误差设计
6.5 抗干扰性的最小拍控制系统设计
6.5.1 最小拍控制系统对干扰的抑制性
6.5.2 复合控制系统设计
6.6 极点配置设计
6.6.1 简单反馈控制系统的极点配置设计
6.6.2 前馈、反馈结构的极点配置设计
6.7 输出最小方差控制系统设计
6.7.1 设计问题的描述
6.7.2 输出最小方差控制
6.7.3 对象具有单位圆外零点的最小方差控制
6.8 伯德图与根轨迹设计法
6.8.1 数字控制器的伯德图设计法
6.8.2 数字控制器的根轨迹设计法
习题
第7章 计算机控制系统的状态空间设计法
7.1 输出反馈设计法
7.1.1 连续状态方程的离散化
7.1.2 最小拍系统的跟踪条件
7.1.3 输出反馈法的设计步骤
7.2 基于状态空间的极点配置设计
7.2.1 状态反馈极点配置设计
7.2.2 按极点配置设计状态观测器
7.2.3 用观测状态反馈的控制器设计
7.3 基于状态空间的最优化设计
7.3.1 LQ最优控制设计
7.3.2 状态最优估计器设计
7.3.3 LQG最优控制器设计
习题
第8章 计算机复杂控制系统的设计
8.1 串级控制系统
8.1.1 串级控制系统的组成和工作原理
8.1.2 串级控制系统的功能和特点
8.1.3 串级控制系统的应用范围
8.1.4 串级控制的设计和实施中的一些问题
8
前言
第1章 绪论
1.1 计算机控制系统的一般概念
1.2 计算机控制系统的组成
1.2.1 被控对象
1.2.2 执行器
1.2.3 测量环节
1.2.4 数字调节器与输入、输出接口
1.3 计算机控制系统的分类
1.3.1 数据采集与处理系统
1.3.2 直接数字控制系统
1.3.3 集散控制系统
1.3.4 多级递阶控制系统
1.4 计算机控制的研究范围和发展趋势
习题
第2章 控制计算机的结构和通道接口
2.1 控制计算机的结构及特点
2.1.1 控制计算机结构
2.1.2 控制计算机总线
2.1.3 控制计算机的特点
2.2 接口通道技术
2.2.1 计算机对外围通道的控制
2.2.2 模拟量的输入输出通道
2.2.3 数字量的输入输出通道
2.2.4 A／D、D／A转换器及其接口技术
2.2.5 抗干扰技术
习题
第3章 采样与z变换定理
3.1 采样过程与采样定理
3.1.1 采样过程
3.1.2 采样定理及其分析
3.1.3 采样保持结构
3.1.4 采样频率的选取
3.2 z变换的定义、性质和定理
3.2.1 z变换的定义
3.2.2 z变换的性质和定理
3.3 z反变换
3.3.1 长除法
3.3.2 部分分式法
3.3.3 留数计算法
3.3.4 求z反变换的极限形式
3.4 用z变换求解差分方程
习题
第4章 线性离散系统的描述与分析
4.1 线性离散系统的差分方程描述
4.2 z传递函数
4.2.1 z传递函数的定义
4.2.2 由系统的差分方程求其z传递函数
4.2.3 一般环节的z传递函数的计算
4.3 离散状态空间表达式
4.3.1 状态变量与状态空间表达式
4.3.2 由差分方程求离散状态空间表达式
4.3.3 由z传递函数求离散状态空间表达式
4.3.4 线性离散系统的z传递矩阵
4.3.5 线性离散系统的z特征方程
4.3.6 关于状态实现的进一步讨论
4.3.7 计算机控制系统的离散状态空间表达式
4.3.8 线性离散状态方程的求解
4.4 线性离散系统的稳定性分析
4.4.1 离散系统稳定性条件
4.4.2 s平面与z平面的映射关系
4.4.3 线性离散系统的稳定性判据
4.5 离散系统的误差分析
4.5.1 对参考输入的静态系统误差
4.5.2 离散系统的静态误差与对应的连续系统的关系
4.5.3 离散系统误差级数和对应的动态误差系数
4.5.4 对于干扰输入的静态系统误差
习题
第5章 计算机控制系统的模拟化设计法
5.1 模拟化设计与离散化设计
5.2 模拟控制器的近似离散化
5.2.1 基于脉冲响应的方法
5.2.2 基于变量代换的方法
5.2.3 设计举例
5.3 数字PID控制器的设计
5.3.1 数字PID控制器
5.3.2 数字PID控制的改进算法
5.3.3 数字PID控制器参数的选择
5.4 纯时延系统的计算机控制
5.4.1 大林控制器
5.4.2 史密斯控制器
习题
第6章 计算机控制系统的离散化设计法
6.1 离散化设计的基本步骤
6.2 最小拍控制系统的设计
6.2.1 最小拍控制系统设计准则
6.2.2 最小拍有纹波系统ψ(z)的确定方法
6.2.3 最小拍有纹波系统响应特性
6.3 最小拍无纹波控制系统的设计
6.3.1 最小拍无纹波控制系统的必要条件
6.3.2 最小拍无纹波控制系统ψ(z)的确定方法
6.3.3 最小拍无纹波控制系统的响应特性
6.4 改进的最小拍控制系统设计
6.4.1 数字控制器的切换设计
6.4.2 折中设计法
6.4.3 最小均方误差设计
6.5 抗干扰性的最小拍控制系统设计
6.5.1 最小拍控制系统对干扰的抑制性
6.5.2 复合控制系统设计
6.6 极点配置设计
6.6.1 简单反馈控制系统的极点配置设计
6.6.2 前馈、反馈结构的极点配置设计
6.7 输出最小方差控制系统设计
6.7.1 设计问题的描述
6.7.2 输出最小方差控制
6.7.3 对象具有单位圆外零点的最小方差控制
6.8 伯德图与根轨迹设计法
6.8.1 数字控制器的伯德图设计法
6.8.2 数字控制器的根轨迹设计法
习题
第7章 计算机控制系统的状态空间设计法
7.1 输出反馈设计法
7.1.1 连续状态方程的离散化
7.1.2 最小拍系统的跟踪条件
7.1.3 输出反馈法的设计步骤
7.2 基于状态空间的极点配置设计
7.2.1 状态反馈极点配置设计
7.2.2 按极点配置设计状态观测器
7.2.3 用观测状态反馈的控制器设计
7.3 基于状态空间的最优化设计
7.3.1 LQ最优控制设计
7.3.2 状态最优估计器设计
7.3.3 LQG最优控制器设计
习题
第8章 计算机复杂控制系统的设计
8.1 串级控制系统
8.1.1 串级控制系统的组成和工作原理
8.1.2 串级控制系统的功能和特点
8.1.3 串级控制系统的应用范围
8.1.4 串级控制的设计和实施中的一些问题
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