計算機控制技術

前言
第1章計算機控制系統(tǒng)導論
1.1計算機控制系統(tǒng)概述
1.1.1計算機控制系統(tǒng)的組成
1.1.2計算機控制系統(tǒng)的特點
1.1.3計算機控制系統(tǒng)的優(yōu)勢
1.2計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展與應用
1.2.1計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展
1.2.2計算機控制系統(tǒng)的應用
1.3計算機控制系統(tǒng)的基本類型
1.3.1操作指導系統(tǒng)
1.3.2直接數(shù)字控制系統(tǒng)
1.3.3監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)
1.3.4集中控制系統(tǒng)
1.3.5集散控制系統(tǒng)
1.3.6現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
1.3.7網(wǎng)絡控制系統(tǒng)
1.4計算機控制系統(tǒng)的基本內(nèi)容
1.4.1異質(zhì)信號變換
1.4.2被控對象建模
1.4.3系統(tǒng)性能分析
1.4.4控制算法設計
【本章小結】
本章習題
第2章計算機控制系統(tǒng)信號分析
2.1計算機控制系統(tǒng)中的信號分類
2.1.1信號類型
2.1.2A/D轉(zhuǎn)換
2.1.3D/A轉(zhuǎn)換
2.1.4信號的分類
2.2采樣過程的數(shù)學描述及特性分析
2.2.1采樣過程的一般描述
2.2.2采樣開關的數(shù)學描述
2.2.3理想采樣信號的時域描述
2.2.4理想采樣信號的復域描述
2.2.5理想采樣信號的頻域描述
2.2.6采樣定理
2.2.7前置濾波器
2.3信號的恢復和重構
2.3.1信號的理想恢復過程
2.3.2信號的非理想恢復過程
2.3.3零階保持器
2.3.4后置濾波器
2.4信號的量化
【本章小結】
本章習題
第3章計算機控制系統(tǒng)的數(shù)學描述
3.1Z變換
3.1.1Z變換的定義
3.1.2求Z變換的方法
3.1.3Z變換的基本定理
3.1.4Z反變換
3.1.5Z變換法研究系統(tǒng)性能時需
注意的兩個問題
3.2差分方程
3.2.1差分方程的一般形式
3.2.2線性常系數(shù)差分方程的迭代
解法
3.2.3差分方程的Z變換解法
3.3脈沖傳遞函數(shù)
3.3.1脈沖傳遞函數(shù)的定義
3.3.2差分方程與脈沖傳遞函數(shù)
3.3.3開環(huán)脈沖傳遞函數(shù)
3.3.4閉環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)
3.3.5有干擾作用時閉環(huán)系統(tǒng)的輸出
3.4系統(tǒng)的頻域分析
3.4.1離散系統(tǒng)頻率特性定義
3.4.2離散系統(tǒng)頻率特性的計算
3.4.3離散系統(tǒng)頻率特性的特點
【本章小結】
本章習題
第4章計算機控制系統(tǒng)分析
4.1s平面與z平面的映射分析
4.1.1s平面與z平面的基本映射關系
4.1.2s平面上等值線在z平面的映射
4.2計算機控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
4.2.1計算機控制系統(tǒng)的穩(wěn)定條件
4.2.2計算機控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的判斷
4.2.3采樣周期對計算機控制系統(tǒng)
穩(wěn)定性的影響
4.3計算機控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差分析
4.3.1計算機控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的
定義
4.3.2線性定常計算機控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)
誤差的計算
4.3.3采樣周期對穩(wěn)態(tài)誤差的影響
4.4計算機控制系統(tǒng)的時域特性分析
4.4.1計算機控制系統(tǒng)動態(tài)特性指標
4.4.2系統(tǒng)閉環(huán)極點分布與時間響應
關系
4.5計算機控制系統(tǒng)的頻域特性分析
4.5.1極坐標法
4.5.2對數(shù)頻率特性法
【本章小結】
本章習題
第5章計算機控制系統(tǒng)的經(jīng)典設計
方法
5.1連續(xù)域-離散化設計原理與步驟
5.1.1設計原理
5.1.2設計步驟
5.2各種離散化方法及特性
5.2.1一階向后差分法
5.2.2一階向前差分法
5.2.3雙線性變換法（Tustin變換法）
5.2.4修正雙線性變換
5.2.5零極點匹配法
5.2.6其他離散化方法
5.2.7連續(xù)域-離散化方法小結
5.3應用舉例
5.4數(shù)字PID控制器設計
5.4.1數(shù)字PID基本算法
5.4.2數(shù)字PID控制算法改進
5.4.3PID調(diào)節(jié)參數(shù)的整定
【本章小結】
本章習題
第6章計算機控制系統(tǒng)直接設計
方法
6.1z平面根軌跡設計
6.1.1z平面根軌跡設計的時域性能
指標要求
6.1.2z平面根軌跡
6.1.3z平面根軌跡設計方法
6.2ω′變換及頻率域設計
6.2.1頻域性能指標要求
6.2.2ω′變換
6.2.3ω′變換頻率響應設計法
6.3解析法直接設計基本原理
6.4少拍控制器設計
6.4.1簡單對象的基本少拍控制器
設計
6.4.2復雜對象的少拍控制器設計
6.4.3少拍無紋波控制器設計
6.5大林算法
6.5.1大林算法的基本形式
6.5.2振鈴現(xiàn)象及其消除方法
6.6數(shù)字控制器D(z)的程序?qū)崿F(xiàn)
6.6.1直接程序設計法
6.6.2串聯(lián)程序設計法
6.6.3并聯(lián)程序設計法
【本章小結】
本章習題
第7章計算機控制系統(tǒng)設計
與應用案例
7.1計算機控制系統(tǒng)設計的一般原則
和步驟
7.1.1系統(tǒng)設計的原則
7.1.2系統(tǒng)設計的步驟
7.2計算機控制系統(tǒng)應用案例
7.2.1電阻爐溫度控制系統(tǒng)
7.2.2伺服控制系統(tǒng)
【本章小結】
本章習題
附錄Z變換表
參考文獻