数字控制 建模与分析、设计与实现PDF电子书下载

1.1　数字控制系统概述 1

第1章　绪言 1

1.2　数字控制对计算机（系统）的要求 4

第2章　采样过程与信号重构 7

2.1 引言 7

2.2　采样过程 8

2.3　采样定理 11

2.4　信号重构 13

2.5　采样周期的选择 19

3.1　引言 20

3.2　线性常系数差分方程 20

第3章　线性离散系统的数学描述 20

3.3　脉冲响应与卷积和 24

3.4　Z变换 25

3.5　脉冲传递函数 33

3.6　离散状态空间表达式 37

第4章　数字控制系统建模与分析 46

4.1　引言 46

4.2　改进Z变换 47

4.3　带零阶保持器的连续对象的Z传递函数 50

4.4　数字控制系统闭环Z传递函数 57

4.5　连续状态方程的离散化 62

4.6　零极点分布与系统的动态响应 65

4.7　稳态误差分析 75

4.8　系统频率响应特性 79

4.9　稳定性分析 82

4.10　二阶系统分析例 88

4.11　扰动对系统的影响 93

第5章　数字控制系统的连续-离散化设计 97

5.1　引言 97

5.2　数字滤波器法 98

5.3　匹配Z变换 105

5.4　系统设计例 108

5.5　数字PID控制 112

6.1 引言 122

第6章　数字控制系统的离散化设计——Z域法 122

6.2　有限拍控制系统设计 123

6.3　有限拍无振荡控制系统设计 127

6.4　根轨迹法 133

6.5　对象具有时延的控制系统设计 136

6.6　直接设计法 139

6.7　复合控制系统设计 141

6.8　小结 143

第7章　数字控制系统的离散化设计——状态空间法 146

7.1　引言 146

7.2　能控性与能观测性 146

7.3　状态反馈极点配置调节系统设计 155

7.4　状态观测器设计 158

7.5　有观测器的状态反馈调节系统 164

7.6　有输入的系统设计 169

7.7　小结 175

第8章　最优设计方法——状态空间法 177

8.1　引言 177

8.2　最优调节系统设计 177

8.3　有输入的系统设计 185

8.4　最优随机控制 186

8.5　小结 194

第9章　数字控制系统的硬件结构 195

9.1 引言 195

9.2　微型计算机 195

9.3　模拟输入／输出通道 200

9.4　开关量输入／输出接口 207

9.5　实时时钟 213

第10章　数字控制器的实现 217

10.1　引言 217

10.2　控制器的运算结构 217

10.3　量化误差 222

10.4　A/D转换量化分析 226

10.5　运算过程量化分析 231

10.6　系数量化分析 236

10.7　溢出与计算时延 241

10.8　字长的选择 242

10.9　小结 244

11.1 引言 245

第11章　快速采样数字控制系统 245

11.2　δ变换 246

11.3　基于δ变换的系统描述与分析 253

11.4　基于δ变换的系统设计 258

11.5　基于δ变换的量化分析 260

第12章　数字控制系统的设计与实现 264

12.1　实时软件设计的几个问题 264

12.2　高精度角位置伺服系统 267

第13章　Matlab应用实例 277

例M-1 由Z传递函数，求在典型信号作用下的响应（1） 277

例M-2 由Z传递函数，求在典型信号作用下的响应（2） 278

例M-4 模拟到数字滤波器的转换：脉冲不变法 280

例M-3 由信号的Z变换，求Z反变换 280

例M-5　模拟到数字滤波器的转换：梯形积分（双线性变换） 281

例M-6　PID控制系统分析 282

例M-7　由Z传递函数求频率特性 285

例M-8　模拟与数字滤波器的频率特性 286

例M-9　画根轨迹图 290

例M-10　求连续系统的离散化状态方程 292

例M-11　变分法设计线性二次型调节器（1） 292

例M-12　变分法设计线性二次型调节器（2） 294

思考与练习 297

参考文献 305

附录　拉普拉斯变换和Z变换 306