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目次 1

第1章　分析背景 1

1.1 简介 1

1.2　线性、定常、离散系统 1

1.3　有限差分的计算 4

1.4 Z变换 9

1.5 Z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 26

1.8 把离散信号转换成连续控制信号 31

附录1A 古典采样数据理论的概述 35

第2章　用连续系统的设计方法来设数位控制系统 41

2.1 简介 41

2.2　连续设计和补偿网路的离散化 41

2.3 数位滤波器的特性、频率响应、混叠现象 43

2.4　数比滤波器的离散化方法 50

2.5　各种离散化方法的比较 62

2.6 设计举例 69

附录2A 利用低通滤波器、双线性变换及频率预曲折进行滤波器设计 71

3.1　简介 75

第3章　数位控制系统的离散设计法 75

3.2　解析设计法 76

3.3 Z平面设计法 84

3.4 在W平面和W’平面上进行设计 90

3.5　在W平面上利用频率响应进行补偿设计 94

3.6　W和W’平面设计法举例 102

第4章　多变量数位控制，状态空间法 111

4.1 简介 111

4.2 状态空间法、极点配置、可控性之设计 112

4.3　观测器的设计 122

4.4　基于二次型的最优控制 130

4.5　有噪音情况下的最优滤波 134

4.6　模型跟踪法 138

第5章　微控制器控制算法的结构设计 145

5.1 简介 145

5.2　应用并联、直流、标准形及串联结构的递推计算 145

5.3 微型计算机的性能 154

5.4 天线抛物面的稳定——微控制器设计举例 158

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 176

第6章　数字算法的实现分析 176

6.1　简介 176

6.3 量化噪音的产生和在系统中的传播 182

6.4　系数误差及其对控制器动态特性的影响 194

6.5 由量化、死区和极限环所引起的控制器的非线性特性 198

6.6　数类转换器、存贮器、运算器和数类转换器的字长 206

6.7 设计举例、数位自动驾驶仪的微处理机实现 211

第7章　采样频率的选择 234

7.1 简介 234

7.2　附加状态和无用频率的预滤波 234

7.3　时间响应及外部噪音响应与采样频率的关系 242

7.4 由采样引起的控制粗糙度 247

7.5　响应逼真度与采样频率 252

7.6 采样频率的实际选择 255

第8章　设计举例之一 259

8.1 简介 259

8.2　类比方案 259

8.3　系统的离散模型和所需计算能力的估计 260

8.4 计算系统 268

9.3　各分系统的说明 274

9.2　控制要求 274

第9章　设计举例之二 274

9.1 简介 274

9.4　控制器的设计 278

9.5 类数及数类转换器的选择 283

9.6 中央处理单元CPU 284

9.7　控制器程式 287

附录A 最优离散控制及一些计算方法 290

A.1 连续指标函数的离散化 290

A.2 离散调节器问题的一般表示法 291

A.3 最优调节器的解 292

A.4 用特征向量分解法求解离散里卡蒂方程 296

A.5 用特征向量分解法计算稳态最优滤波器 300

A.6　计算对外部噪音的稳态响应的算法 302

附录B　粗糙度函数 305

B.1　粗糙度函数的定义 305

B.2 外噪音扰动时，闭环系统的平均粗糙度函数 308

附录C Z变换和S变换表 310