第1章 计算机控制概述 1
1.1计算机控制系统的概念 1
1.1.1计算机控制基础 1
1.1.2计算机控制系统的基本特点 2
1.1.3计算机控制的控制过程 3
1.2计算机控制系统的工作方式和组成 4
1.2.1计算机控制系统的工作方式 4
1.2.2计算机控制系统的组成 4
1.2.3导弹计算机控制系统举例 5
1.2.4计算机控制系统的控制计算机特点 6
1.3计算机控制系统的分类 7
1.3.1按功能分类 7
1.3.2按控制规律分类 10
1.4计算机控制系统的研究内容和基本要求 10
1.4.1计算机控制系统的研究内容 10
1.4.2计算机控制系统的基本要求 11
1.5计算机控制系统的优越性 12
习题 12
第2章 计算机控制系统的信号 14
2.1信号的转换和处理 16
2.1.1采样过程及其数学描述 16
2.1.2前置滤波 22
2.1.3采样信号的复现 23
2.1.4后置滤波 27
2.1.5信号的数字化过程 28
2.2过程通道的组成和功能 30
2.2.1模拟量输入通道 30
2.2.2模拟量输出通道 32
2.2.3数字量输入通道 32
2.2.4数字量输出通道 33
习题 33
第3章 数字程序控制技术 34
3.1数字程序控制基础 34
3.1.1闭环数字程序控制 34
3.1.2开环数字程序控制 34
3.2开环数值控制的基本原理 35
3.2.1数值控制的基本原理 35
3.2.2逐点比较法插补原理 36
3.2.3用Matlab实现直线插补计算程序 40
3.3步进电机的控制 47
3.3.1步进电机的工作原理 47
3.3.2步进电机的工作方式 48
3.3.3步进电机控制系统原理 50
习题 50
第4章 计算机控制系统的经典设计及仿真 51
4.1连续域—离散化设计 51
4.1.1模拟化设计方法 51
4.1.2离散化方法 53
4.1.3连续域—离散化设计及仿真举例 62
4.2数字PID控制器设计及仿真 65
4.2.1模拟PID控制器及仿真 65
4.2.2数字PID控制算法及仿真 73
4.3对标准PID算法的改进 83
4.3.1位置式PID算法的积分饱和作用及其抑制 83
4.3.2抑制干扰的PID算法 96
4.3.3带死区的PID控制算法 113
4.4 PID控制器参数选择 117
4.4.1采样周期的选择 117
4.4.2参数整定方法 118
习题 130
第5章 PID控制在飞行器姿态控制中的应用 132
5.1导弹纵向通道姿态角控制系统组成原理 132
5.2导弹弹体小扰动线性化模型 132
5.3导弹飞行控制系统数学模型 133
5.4导弹纵向通道阻尼回路设计 134
5.5导弹纵向通道姿态角控制系统设计仿真举例 134
习题 137
第6章 计算机控制系统的离散化设计方法及仿真 138
6.1 z平面根轨迹设计 139
6.1.1s平面和z平面之间的映射关系 139
6.1.2系统动态指标和z域零极点的关系 145
6.1.3z平面根轨迹的绘制法 149
6.1.4计算机控制系统的根轨迹设计方法及仿真 151
6.2频率域设计方法 158
6.2.1 w变换和w′变换 158
6.2.2 w′变换的特性 158
6.2.3计算机控制系统的频率域设计方法及仿真 162
6.3解析设计法 168
6.3.1解析设计法的概念及步骤 168
6.3.2最少拍系统设计原则 169
6.3.3最少拍有波纹系统设计 170
6.3.4最少拍无波纹系统设计 188
6.3.5最少拍系统的改进设计——惯性因子法 193
6.3.6复杂控制规律——纯滞后对象的控制 195
习题 210
附录 常见系统的Z变换和广义Z变换 212
参考文献 213