现代控制系统设计PDF电子书下载

目录 1

篇一章计算机控制 1

§1-1计算机控制的基本概念 2

§1-2计算机控制系统的组成 4

一、硬件组成 4

二、软件组成 7

§1-3计算机控制系统的分类 12

一、顺序控制 12

二、直接数字控制系统（DDC） 12

三、计算机监督控制系统（SCC） 13

四、集散控制系统（TDCS或DCCS） 14

§1-4计算机控制理论 16

第二章系统模型与辨识 19

§2-1系统模型概述 20

一、模型含义及数学模型分类 20

二、建立过程数学模型的基本方法 24

§2-2面向计算机的数学模型 25

一、离散时间状态空间模型 26

二、输入-输出模型 36

§2-3面向过程的模型 43

§2-4扰动模型 47

一、扰动影响的减小 47

二、扰动模型 50

§2-5离散系统参数估计 51

一、概述 51

二、递推最小二乘算法（RLS） 54

§2-6闭环操作下的系统辨识 58

一、问题的提出 58

二、闭环条件下的最小二乘估计 60

第三章数字控制器的常规设计方法 63

§3-1 数字PID控制 63

一、离散PID控制算法 63

二、参数整定规则 65

一、单纯形法的寻优方法 68

§3-2调节器参数自寻优控制 68

二、自寻优数字调节器的设计 71

§3-3有纯滞后过程的补偿控制 73

一、史密斯预估补偿控制的原理 74

二、纯滞后补偿器的计算机实现 75

§3-4多变量解耦控制 77

一、解耦控制原理 77

二、对角线矩阵解耦控制 80

三、单位矩阵解耦控制 82

四、前馈补偿解耦控制 83

五、解耦控制的计算机实现 85

第四章最优设计方法 91

§4-1最小方差控制 91

二、广义最小方差控制 100

§4-2最优控制——离散二次型最优调节器 101

一、线性二次型控制 102

二、离散二次型最优调节器 104

§4-3围绕非零调整点的最优控制 114

§4-4采用估计状态反馈的次最优控制 117

一、状态观测器设计 117

二、降阶观测器 123

三、估计状态反馈的次最优控制 125

§4-5采用观测器的数字控制 131

一、控制对象的数学模型描述 131

二、有限时间整定观测器 135

三、有限时间整定控制 139

第五章自适应控制 150

§5-1 引言 150

§5-2自校正调节器 153

一、预报模型 154

二、自校正调节器 156

§5-3自校正控制器 158

一、问题的提出 158

三、自校正控制器 163

§5-4自校正调节器在干燥过程中的应用 166

一、干燥过程的数学描述 167

二、自校正前馈调节器 169

三、时滞跟踪策略 171

第六章模糊控制理论及应用 178

§6-1模糊数学的基本概念 179

一、模糊子集的基本概念 180

二、模糊集合的运算 183

三、模糊关系及模糊关系矩阵运算 186

§6-2模糊自动控制工作原理 190

§6-3模糊控制器设计 193

一、精确量的Fuzzy化 194

二、Fuzzy控制规则的构成 196

三、输出信息的Fuzzy判决 207

§6-4间歇式反应釜温度微机模糊控制系统 210

一、酚醛树脂聚合反应过程特性分析 210

二、模糊控制器设计 212

三、微机模糊控制系统的组成 218

一、模型算法控制原理 220

§7-1模型算法控制 220

第七章预测控制 220

二、有纯滞后对象的控制算法 227

§7-2动态矩阵控制 228

一、动态矩阵控制的原理 228

二、动态矩阵控制的参数设计 238

第八章集散控制系统 242

§8-1 概述 242

一、集散控制系统与分级分布控制 242

二、集散控制系统的特点 246

§8-2集散控制系统的组成 248

一、基本控制器 248

二、就地操作员接口 253

三、数据通信系统 258

四、CRT操作台和上级计算机控制 264

§8-3基本控制器控制程序设计 267

一、标准算法设计 267

二、内存数据结构 271

三、基本控制器组态举例 273

第九章专家系统 275

§9-1专家系统知识介绍 275

一、什么是专家系统 275

二、产生式系统（基于规则的系统） 277

§9-2专家系统在过程控制中的应用 280

一、专家控制系统的结构及实现 281

二、专家模糊控制器 282

三、PID控制专家调节器 285

第十章微型计算机控制系统的实现 290

§10-1微型计算机控制系统的设计 290

一、控制系统的典型结构 290

二、控制系统的设计 295

§10-2数字控制器的输入和计算时延 298

一、同步采样的实现 298

二、模拟前置滤波 299

三、计算时延 304

一、直接实现法 307

§10-3数字控制器算法的实现 307

二、串接实现法 311

三、并接实现法 312

§10-4选择采样周期的一些实际考虑 314

一、根据系统频带选择采样频率 314

二、依据信号重构误差及时间延滞选择采 315

样频率 315

四、影响采样频率的其它因素 318

三、采样频率与系统对干扰的抑制 318

§10-5数字滤波方法 320

一、数字低通滤波法 320

二、算术平均值法 324

三、中值滤波法 325

四、程序判断滤波法 326

§10-6微型计算机控制系统的抗干扰技术 327

一、提高系统可靠性的技术措施 328

二、干扰源及抗干扰措施 330

参考文献 332