计算机控制系统 原理与设计PDF电子书下载

第1章 计算机控制 1

1.1 引言 1

1.2 计算机技术 2

1.3 计算机控制理论 8

1.4 固有采样系统 18

1.5 怎样发展理论 20

1.6 注释和参考文献 23

第2章 离散时间系统 25

2.1 引言 25

2.2 连续时间信号的采样 25

2.3 连续时间状态空间系统的采样 26

2.4 离散时间系统 36

2.5 状态空间模型的坐标系变换 37

2.6 输入-输出模型 40

2.7 z变换 47

2.8 极点和零点 53

2.9 采样速率的选择 58

2.10 习题 60

2.11 注释和参考文献 67

第3章 离散时间系统的分析 69

3.1 引言 69

3.2 稳定性 69

3.3 灵敏度和鲁棒性 80

3.4 能控性、能达性、能观测性和能检测性 83

3.5 简单反馈回路分析 91

3.6 习题 100

3.7 注释和参考文献 105

第4章 极点配置设计：状态空间方法 106

4.1 引言 106

4.2 控制系统设计 106

4.3 采用状态反馈的调节 108

4.4 观测器 119

4.5 输出反馈 125

4.6 伺服问题 131

4.7 设计举例 138

4.8 结论 141

4.9 习题 141

4.10 注释和参考文献 144

第5章 极点配置设计：多项式方法 145

5.1 引言 145

5.2 简单的设计问题 145

5.3 丢番图方程 149

5.4 更实际的假设 154

5.5 相对于建模误差的灵敏度 162

5.6 设计步骤 164

5.7 双重积分器的控制器的设计 172

5.8 谐波振荡器的控制器的设计 179

5.9 柔性机器人臂的控制器的设计 184

5.10 与其它设计方法的关系 188

5.11 结论 195

5.12 习题 195

5.13 注释和参考文献 198

6.1 引言 199

第6章 设计概述 199

6.2 运行问题 200

6.3 构造原理 202

6.4 自顶向下的方法 203

6.5 自底向上的方法 206

6.6 简单回路的设计 209

6.7 结论 211

6.8 习题 212

6.9 注释和参考文献 212

第7章 面向过程的模型 213

7.1 引言 213

7.2 计算机控制系统 213

7.3 采样和信号重构 214

7.4 假频现象或频率混叠 219

7.5 具有预期-阶保持的控制器的设计 225

7.6 调制模型 231

7.7 频率响应 236

7.8 脉冲传递函数表示法 245

7.9 多速率采样 252

7.10 习题 255

7.11 注释和参考文献 256

第8章 近似连续时间控制器 258

8.1 引言 258

8.2 基于传递函数的近似法 258

8.3 基于状态模型的近似法 265

8.4 频率响应设计方法 269

8.5 数字PID控制器 270

8.6 结论 282

8.7 习题 282

8.8 注释和参考文献 285

第9章 数字控制器的实现 286

9.1 引言 286

9.2 概述 286

9.3 前置滤波和计算时延 288

9.4 非线性执行机构 291

9.5 运行方面的问题 296

9.6 数值问题 299

9.7 数字控制器的实现 306

9.8 程序设计 315

9.9 结论 318

9.10 习题 318

9.11 注释和参考文献 322

10.1 引言 324

10.2 扰动影响的减少 324

第10章 扰动模型 324

10.3 分段确定性扰动 326

10.4 扰动的随机模型 329

10.5 连续时间随机过程 347

10.6 随机微分方程的采样 353

10.7 结论 353

10.8 习题 354

10.9 注释和参考文献 357

11.1 引言 358

第11章 最优设计方法：状态空间法 358

11.2 线性二次型控制 362

11.3 预报和滤波理论 376

11.4 线性二次型高斯控制 382

11.5 实际应用方面的问题 385

11.6 结论 386

11.7 习题 386

11.8 注释和参考文献 391

第12章 最优设计方法：多项式方法 392

12.1 引言 392

12.2 问题的表达形式 392

12.3 最优预报 397

12.4 最小方差控制 404

12.5 线性二次型高斯(LQG)控制 414

12.6 实际应用方面的问题 430

12.7 结论 438

12.8 习题 438

12.9 注释和参考文献 446

第13章 辨识 447

13.1 引言 447

13.2 数学建模 447

13.3 系统辨识 448

13.4 最小二乘原理 450

13.5 递推计算 454

13.6 例题 460

13.8 习题 465

13.7 结论 465

13.9 注释和参考文献 466

附录A 例题 467

附录B 矩阵 472

B.1 矩阵函数 472

B.2 矩阵逆的引理 475

B.3 注释和参考文献 475

附录C 参考文献 476

附录D 相关英汉对照 488