计算机控制系统 理论与应用PDF电子书下载

目录 1

理论篇 1

第一章　计算机控制系统概论 1

1.1　计算机控制系统的特点及其组成 1

1.2　计算机控制系统的分类 3

1.3　计算机控制系统的硬件与软件 4

1.4 控制算法 16

参考文献 18

第二章　计算机控制系统设计 19

2.1 计算机控制系统的设计步骤 19

2.2　几个特殊问题 20

2.3　玻璃窑炉微型计算机过程控制总体设计 25

2.4　一个通用的数字控制器 30

参考文献 35

第三章　直接数字控制系统设计方法 36

3.1　直接数字控制（DDC）系统 36

3.2　设计举例 38

3.3　PID算法程序化的基本方法 51

第四章　离散线性系统分析 61

4.1 引言 61

4.2 z变换 62

4.3　离散线性系统的数学描述 70

4.4　能控性和能达性 76

4.5　能观测性 80

4.6　稳定性 81

4.7　连续线性系统的离散化 84

4.8　标准形和最小实现 88

4.9　状态反馈和极点配置 90

4.10　观测器和动态补偿器 92

5.1 引言 97

第五章 系统辨识与参数估计 97

5.2　离散线性动态模型的最小二乘估计 99

5.3　最小二乘估计的递推算法 100

5.4　对时变系统的实时算法 104

5.5　变遗忘因子的实时算法 105

5.6　递推平方根算法 106

5.7　辅助变量法 109

5.8　增广最小二乘法 111

5.9　参数估计的卡尔曼滤波方法 112

5.10　闭环操作下的系统辨识 113

5.11　模型阶的辨识 115

5.12　仿真研究 118

附录5.A 120

5.13　结束语 120

附录5.B 121

参考文献 122

第六章　最优线性滤波器与最优线性调节器 124

6.1　线性动态系统最优滤波的数学提法 124

6.2　卡尔曼滤波器算法 126

6.3　举例 128

6.4　最优线性调节器的数学提法 131

6.5　线性调节器设计的计算方法 133

6.6　对偶原理及分离定理 135

附录6.A 137

第七章 自校正控制系统 140

7.1 引言 140

7.2　预测模型 142

7.3　控制律 145

7.4　递推参数估计 149

7.5　自校正控制器 152

7.6 自校正控制系统的计算机实现及仿真 164

参考文献 171

应用篇 173

第八章　工业锅炉的经济性燃烧控制与水位PI自适应控制 173

8.1 引言 173

8.2　燃烧系统控制与计算机仿真 174

8.3　经济性燃烧问题 179

8.4　JRC-1型工业锅炉计算机控制器 180

8.5　用智能仪表实现锅炉水位PI自适应控制 185

第九章 电渣重熔系统的LQG控制 190

9.1 引言 190

9.2　电渣重熔炼钢控制系统的工作原理 192

9.3　电渣重熔系统数学模型的建立 196

9.4　熔化率的最优反馈控制系统设计 200

9.5　实时闭环控制的计算框图 207

9.6　控制效果分析 208

参考文献 210

第十章　多变量自校正调节器群控电加热炉 211

10.1　引言 211

10.2　电加热炉的结构和计算机控制系统的构成 211

10.3　电加热炉数学模型的建立 212

10.4　多变量系统最小方差控制律的计算 219

10.5　多变量自校正调节器的设计 222

10.6　系统的仿真研究 225

10.7　实时控制框图与控制结果 227

10.8　结论 229

11.1　引言 237

11.2　醋酸乙烯合成反应器温度控制 237

第十一章　化工过程的自校正调节器 237

11.3　污水pH值控制 240

11.4　蒸馏塔的多变量自校正调节器 244

参考文献 249

第十二章 人造热真空环境温度自校正控制系统 250

12.1　引言和任务描述 250

12.2　为什么要采用自校正控制方案 252

12.3　对象数学模型的建立和温度补偿器的设计 252

12.4　自校正控制算法的介绍和实现 257

12.5　控制系统的硬件与软件实现 263

12.6　调试结果、经验和一些实际问题 268

12.7　结论 273

参考文献 273

第十三章　惯性导航系统的计算机控制 274

13.1　工作原理 274

13.2　解算方程 275

13.3　误差分析 277

13.4　计算机控制系统设计 278

14.1　引言 284

14.2　姿态控制系统原理及其结构和主要元部件 284

第十四章　天文卫星姿态控制系统 284

14.3　姿态运动方程 291

14.4　姿态控制系统的总体设计及控制规律综合 295

14.5　姿态控制系统的仿真试验及其他地面试验 309

14.6　结束语 315

参考文献 316

参考文献 336