微处理机数字控制PDF电子书下载

目录 1

第一章 理论基础 1

1.1引言 1

1.2线性、定常、离散系统 2

1.3有限差分的计算 5

1.4z变换 11

1.5z反变换 15

1.6连续系统的离散化 17

1.7离散和离散化线性系统的特性 27

1.8把离散信号转换成连续控制信号 32

附录1A 经典采样数据理论的概述 37

习题 40

第二章 用连续系统的设计方法来设计数字控制系统 43

2.1引言 43

2.2连续设计和补偿网络的离散化 44

2.3数字滤波器的特性、频率响应、混叠现象 46

2.4模拟滤波器的离散化方法 53

2.5各种离散化方法的比较 65

2.6设计举例 72

附录2A 利用低通滤波器、双线性变换及频率预曲折法进行滤波器设计 76

习题 78

3.1引言 80

第三章 数字控制系统的离散设计法 80

3.2解析设计法 81

3.3z平面设计法 91

3.4在w平面和w′平面上进行设计 97

3.5在w平面上利用频率响应进行补偿设计 101

3.6w和w′平面设计法举例 111

习题 117

第四章 多变量数字控制，状态空间法 120

4.1引言 120

4.2状态空间法、极点配置、可控性 121

4.3观测器的设计 131

4.4基于二次型的最优控制 141

4.5有噪声情况下的最优滤波 145

4.6模型跟踪法 149

习题 154

第五章 微控制器控制算法的结构设计 157

5.1引言 157

5.2应用并联、直接、标准形及串联结构的递推计算 157

5.3微型计算机的性能 166

5.4天线抛物面的稳定——微控制器设计 171

举例 171

习题 191

6.1引言 192

第六章 数字算法的实现 192

6.2有限字长的二进制运算、数值误差的类型及其在各种表示形式下的产生原因 193

6.3量化噪声的产生和在系统中的传播 199

6.4系数误差及其对控制器动态特性的影响 210

6.5由量化、死区和极限环所引起的控制器的非线性特性 214

6.6模数转换器、存贮器、运算器和数模转换器的字长 223

6.7设计举例。数字自动驾驶仪的微处理机实现 229

习题 251

第七章 采样频率的选择 254

7.1引言 254

7.2附加状态和无用频率的预滤波 255

7.3时间响应及外部噪声响应与采样频率的关系 264

7.4由采样引起的控制粗糙度 270

7.5响应逼真度与采样频率 276

7.6采样频率的实际选择 278

习题 280

第八章 设计举例之一 282

8.1引言 282

8.2模拟方案 282

8.3系统的离散模型和所需计算能力的估计 285

8.4计算系统 293

习题 297

9.2控制要求 299

第九章 设计举例之二 299

9.1引言 299

9.3各分系统的说明 300

9.4控制器的设计 303

9.5模数及数模转换器的选择 309

9.6中央处理机CPU 310

9.7控制器程序 312

习题 314

附录A 最优离散控制及一些计算方法 315

A.1连续指标函数的离散化 315

A.2离散调节器问题的一般表示法 316

A.3最优调节器的解 317

A.4用特征向量分解法求解离散里卡蒂方程 320

A.5用特征向量分解法计算稳态最优滤波器 325

A.6计算对外部噪声的稳态响应的算法 326

附录B 粗糙度函数 329

B.1粗糙度函数的定义 329

B.2外噪声扰动时，闭环系统的平均粗糙度函数 332

附录C z变换和s变换表 334

参考文献 335

索引（中英对照） 338