计算机控制系统的理论和设计PDF电子书下载

目录 1

第一章　计算机控制系统概述 1

1.1 自动控制系统的基本概念 2

1.2 计算机控制系统的特点与分类 10

1.3 为什么要用数字控制器代替模拟控制器 16

1.4 过程控制用微型机的选择 19

思考题 23

2.1 被控对象的数学表达式 25

2.2 传递函数 29

2.3 系统的图形表示 35

2.4 被控对象的状态空间描述 40

第二章　连续时间系统模型 52

2.5 传递矩阵 58

2.6 状态方程的解 62

2.7 转移矩阵的性质 66

习题 68

第三章　离散时间系统模型 69

3.1 连续时间信号的采样 69

8.2　标量差分方程 78

3.3 z变换和z反变换 80

3.4 面向计算机的数学模型 90

习题 112

第四章　离散随机系统模型 114

4.1 随机扰动 114

4.2 随机信号序列的数学模型 119

4.3 离散时间差分方程的解 126

4.4　随机状态变量估计 128

习题 135

第五章 离散系统的分析 137

5.1 离散系统稳定性的z域分析法 137

5.2 离散系统稳定性的时域分析法 150

5.3 采样周期和开环放大系数对离散系统稳 157

定性的影响 157

5.4 离散系统的能控性 161

5.5 离散系统的能观性 167

5.6 采样周期对离散系统能控性和能观性的影响 171

5.7 简单反馈回路的分析 174

习题 183

第六章　数字控制系统设计导论 186

6.1　控制系统的运行状况 187

6.2　构造原理 189

6.3　自上而下设计法 190

6.4　自下而上设计法 195

6.5　简单回路的设计 198

习题 202

第七章　用连续系统设计法设计数字控制器 203

7.1 数字控制器连续设计法步骤 205

7.2 模拟控制器变换为数字控制器的近似法 213

7.3 模拟PID控制器变换为数字PID控制器 234

7.4 状态反馈的离散化 243

7.5 W平面设计法 247

习题 256

第八章　输入输出法设计数字控制器 260

8.1 极点配置问题的一般描述 260

8.2 极点配置求解问题 263

8.3 设计方法 273

8.4　对建模误差的灵敏度 278

8.5 极点配置设计中的一些实际问题 281

8.6 数字PID控制器的设计 287

8.7 串级控制器设计 298

8.8　最小方差控制的描述 302

8.9 最优预报 307

8.10　最小方差控制 310

8.11　最小方差控制采样周期的选择 321

8.12　广义最小方差控制 326

习题 332

第九章　状态空间法设计数字控制器 340

9.1 状态变量反馈和系统设计 340

9.2 观测器设计 351

9.3 分离定理 360

9.4 伺服控制的设计 363

9.5 最优控制系统的设计问题 365

9.6　动态规划法解离散线性二次型问题 371

9.7 离散随机控制系统 381

习题 388

第十章　具有纯滞后系统控制器设计 390

10.1　具有纯滞后系统的离散模型 390

10.2　大林（Dahlin）算法 401

10.3　史密斯（Smith）控制算法 410

10.4　无振荡控制算法 417

12.4　系统误差及其对控制器动态特性的影响 419

10.5　最小方差控制算法 424

10.6　各种控制算法的比较 425

10.7　仿人智能控制 429

习题 433

第十一章 自适应控制器设计 434

11.1　自适应控制系统的定义及形式 434

11.2　系统测辨 439

11.3　自校正控制 461

11.4　自校正控制的性能分析 471

11.5　SSTR与MRAS的关系及随机控制理论 479

11.6　自适应控制技术的应用 482

习题 487

第十二章 数字控制算法的实现 491

12.1　控制算法的实现方法 491

12.2　数值量化误差的产生及其分析 502

12.3　控制器中量化噪声的产生和传输 509

12.5　由量化而引起控制器的死区和极限环等非 525

线性效应 525

12.6　在A/D与D/A转换器、存储器和运算器中 535

的字长 535

12.7　电弧炼钢炉数字控制设计举例 540

附录 拉氏变换和Z变换表 561