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目录 1

第一章　概述 1

§1-1　计算机控制系统的发展过程 1

§1-2　计算机控制系统的组成及特点 4

§1-3　计算机控制系统的分类 7

1-3-1　生产过程的巡回检测和数据处理 7

1-3-2　直接数字控制（DDC） 8

1-3-3　操作指导控制与监督控制系统 9

1-3-4　分级型计算机控制系统 9

第二章　数值计算方法 12

§2-1　方程求根 12

2-1-1　二等分析 12

2-1-2　迭代法 14

§2-2　线性方程组的解 20

2-2-1　高斯消元法 20

2-2-2　高斯—赛得尔（Gaus s-Seidel）迭代法 28

§2-3　微分方程的解 35

2-3-1 引言 35

2-3-2　龙格-库塔法 37

2-3-3　米尼（Milne）法 41

§2-4　矩阵运算的计算机方法 44

2-4-1　逆矩阵 44

2-4-2　矩阵的秩 46

2-4-3　特征值与特征矢量 49

§2-5　数值计算中的误差 52

2-5-1　概述 52

2-5-2　误差的表示和分析 52

第三章　计算机数据处理方法 61

§3-1　曲线拟合 61

3-1-1　插值 61

3-1-2　曲线拟合 64

3-2-1　概述 66

§3-2　统计数据处理 66

3-2-2　线性回归 70

3-2-3　相关分析 72

第四章　过程通道 74

§4-1　过程参数的采样原理 76

4-1-1　采样过程 76

4-1-2　采样定理 78

4-1-3　采样频率的选取 79

§4-2　过程参数的巡回检测 80

4-2-1　巡回检测装置的组成 80

4-2-2　模拟开关 81

4-2-3　巡回检测装置的工作过程 82

§4-3　模／数和数／模变换 83

4-3-1　量化误差和孔径时间 83

4-3-2　数／模转换线路及转换方法 86

4-3-3　模拟输出量保持器 88

4-3-4　模／数转换器及典型方案特点比较 89

§4-4　过程通道的抗干扰措施 96

4-4-1　常态干扰及其抑制 97

4-4-2　共态干扰及其抑制 98

4-4-3　数字滤波 100

第五章　直接数字控制系统 102

§5-1　直接数字控制系统的基本概念与组成特点 102

5-1-1　直接数字控制系统的基本概念 102

5-1-2　直接数字控制系统的组成特点 103

5-1-3　直接数字控制与常规调节仪表的简单比较 107

§5-2　直接数字控制系统中的调节规律 108

5-2-1　PID控制 108

5-2-2　复杂控制规律 114

§5-3　直接数字控制机应用举例 127

5-3-1　用时间控制器控制的DDC系统 127

5-3-2 时钟中断的位置DDC系统 131

5-3-3　顺序控制与群控 136

6-1-1　数学模型的分类 145

§6-1　数学模型的分类和建立数学模型的一般方法与步骤 145

第六章　数学模型 145

61-2　建立数学模型的一般方法 146

6-1-3　建立数学模型的一般步骤 147

§6-2　用解析法建立静态模型 149

§6-3　用实验法确定系统的数学模型 155

6-3-1　最小二乘法 156

6-3-2　纯滞后τ0的决定 158

6-3-3　确定高阶差分方程系数的最小二乘法 159

6-3-4　多输入变量下动态方程的识别 161

6-3-5　系统的在线识别 164

§6-4　用相关分析法确定系统的数学模型 170

6-4-1 白噪声的基本性质 170

6-4-2　伪随机码 172

6-4-3　用伪随机码识别系统的步骤 173

6-4-4　由系统的脉冲响应或阶跃响应的离散值建立系统的状态方程 177

6-4-5　直接由脉冲响应求传递函数 179

§6-5　单晶炉计算机闭环自动控制的数学模型 183

6-5-1　对模型的要求 183

6-5-2　模型参数估计 183

第七章　计算机最优控制 186

§7-1　最优控制的一些基本概念 186

7-1-1　概述 186

7-1-2　二次型性能指标的初步概念 187

7-1-3　可控性和可观测性 188

7-1-4　最优控制的一般提法 190

7-1-5　最优控制的分类 191

§7-2　极小值原理 192

7-2-1　最优控制实例——搅拌槽的温度控制 192

7-2-2　极小值原理解最优控制问题 193

7-2-3　极小值原理的一般描述 199

7-2-4　应用举例 201

§7-3　快速最优控制 203

§7-4　线性二次型问题 211

§7-5　最优化数值计算方法 220

7-5-1　无约束静态最优问题基本定义和定理 220

7-5-2　算法解的基本原理 222

7-5-3　用牛顿法求函数的极小值 223

7-5-4　最快降落法求函数的极小值 225

7-5-5　共轭梯度法 231

7-5-6　变尺度法 234

7-5-7 由二次拟合确定最优步距 235

7-5-8　具有约束条件的最优化问题 236

§7-6　离散系统的最优控制——动态规划法 238

7-6-1　离散系统最优控制问题 239

7-6-2　动态规划 240

7-6-3　离散的线性二次型问题 246

7-6-4　举例 248

§7-7　计算机最优控制实施方法 249

8-1-1　系统软件 251

§8-1　软件概述 251

第八章　计算机系统的软件 251

8-1-2　应用软件的发展 257

§8-2　操作系统 258

8-2-1　基本概念 258

8-2-2　实时操作系统RTOS概况 268

8-2-3　任务管理 275

8-2-4　I/O设备管理 280

8-2-5　实时时钟管理 283

8-2-6　用户设备管理 286

§8-3　应用软件 287

8-3-1　应用软件的分类和特点 287

8-3-2　系统的组成 289

8-3-3　控制系统的信息表 290

8-3-4　任务的划分 292

8-3-5　人-机通信 301

8-3-6　应用软件的结构 306