微处理机在数位控制系统之应用PDF电子书下载

1 系统分析概论 1

1.1 前言 1

1.2 线性、非时变之间断式系统 2

1.3 有限差分之演算 6

1.4 z-转换 12

1.5 逆z-转换之运算 18

1.6 连继系统之间断化 20

1.7 间断式及间断化线性系统之特性 31

1.8 将间断信号变换成连续性控制信号 38

附录1A 古典取样数据理论简介 42

习题 46

2 古典技巧之数位控制设计 49

2.1 简介 49

2.2 连续性补偿器之设计及其间断化 50

2.3 数位滤波器之特性、频率响应，及频谱假像 52

2.4 类比滤波器间断化 59

2.5 各种转换法之比较 74

2.6 设计实例 82

附录2A 数位滤波器之设计：运用类比低通滤波器，双线性转换法及频率弯曲 85

习题 87

3.1 简介 89

3 在间断领域设计数位控制系统 89

3.2 分析法 90

3.3 z-平面设计法 100

3.4 w-平面及w′-平面的设计 108

3.5 w-平面频率响应设计 113

3.6 w与w′-平面设计实例 124

习题 129

4 多变数数位控制，状态空间法 133

4.1 简介 133

4.2 状态空间法：极点安置，观察器设计 134

4.3 观察器设计 145

4.4 以二次式合成为主的最佳控制 155

4.5 有杂讯之最佳滤波 158

4.6 模式遵循法 163

习题 167

5 微电脑控制器控制演算法则之架构 171

5.1 简介 171

5.2 以并列的、直接的、正规的及串接式的架构所做的反覆的计算 171

5.3 微电脑的特性 180

5.4 微控制器设计例题：天线转盘稳定度 185

习题 199

6.2 有限字元组长度的二进算术，数值误差型态及以不同形式来表示误差的产生 201

6 实现数值数学模式的分析 201

6.1 简介 201

6.3 经由系统所产生的量化杂讯及其传输 208

6.4 系数误差及其在控制器力学上的误差 220

6.5 控制器由量化及有限周期所引起的非线性性质 224

6.6 在A/D转换器，记忆器，算术单元及D/A转换器内的字元组长度 233

6.7 设计范例—以微处理机实现数位自动导航器 239

习题 258

7.1 引言 261

7.2 非模式化状态与不需要频率之预先滤波 261

7 取样速率之选择 261

7.3 时间响应与外界杂讯之响应——和取样率之关系 269

7.4 由取样引起的控制的不平滑性 275

7.5 响应之传真与取样率 282

7.6 取样率之实际的选择 285

习题 286

8 设计实例1 289

8.1 前言 289

8.2 类比设计 289

8.3 系统之分立式模式及所需计算能力之估测 291

8.4 计算系统 299

习题 304

9.1 前言 305

9.2 控制需求 305

9 设计实例2 305

9.3 分系统之描述 306

9.4 控制器设计 309

9.5 A/D与D/A转换器之选择 315

9.6 中央处理单元 316

9.7 控制器程式 319

习题 322

A.1 连续性价值函数的间断化 323

附录A 最佳化间断性控制，一些计算工具 323

A.2 间断性调节器问题之一般式 324

A.3 最佳化调节器之解 326

A.4 以特徵向量分解法求解间断性Riccati方程式 329

A.5 由特徵向量分解法做稳态最佳化滤波器之计算 335

A.6 外界杂讯之稳态响应计算法则 336

附录B 简略函数 339

B.1 简略函数之定义 339

B.2 受外在杂讯干扰之闭回路系统的平均简略函数 342

附录C Z-转换及S-转换表 345