計算機控制基礎（第2版）

再版前言.
前言
第1章計算機控制系統(tǒng)概述
1.1計算機控制系統(tǒng)的組成
1.1.1計算機反饋控制系統(tǒng)
1.1.2計算機控制系統(tǒng)的組成
1.2計算機控制系統(tǒng)的類型和特點
1.2.1計算機控制系統(tǒng)的類型
1.2.2計算機控制的主要特點
1.3計算機控制的發(fā)展概況及趨勢
習題
第2章信號轉換與Z變換
2.1數(shù)字信號和A／D轉換
2.2采樣信號
2.2.1理想采樣信號
2.2.2實際采樣信號
2.2.3采樣信號分析
2.3采樣定理與采樣周期選取
2.3.1采樣定理
2.3.2重構公式說明
2.3.3采樣周期丁選取
2.4信號恢復與保持器
2.4.1零階保持器特性分析
2.4.2一階保持器特性分析
2.5Z變換
2.5.1采樣信號拉氏變換
2.5.2Z變換定義與說明
2.5.3Z平面與S平面的映射關系
2.6Z變換性質(zhì).定理和Z變換及其反變換求法
2.6.1Z變換基本性質(zhì)和定理
2.6.2Z變換求法
2.6.3Z反變換
2.7修正Z變換
2.7.1修正Z變換定義
2.7.2求修正Z變換的方法
習題
第3章計算機控制系統(tǒng)數(shù)學描述
3.1離散系統(tǒng)與差分方程
3.1.1離散系統(tǒng)有關定義
3.1.2差分方程
3.1.3差分方程求解
3.2Z傳遞函數(shù)
3.2.1Z傳遞函數(shù)定義
3.2.2Z傳遞函數(shù)與差分方程相互轉換
3.2.3Z傳遞函數(shù)與單位脈沖響應序列的相互轉換
3.3離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間表示式
3.3.1動態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
3.3.2由差分方程求離散系統(tǒng)狀態(tài)空間表示式
3.3.3由Z傳遞函數(shù)求離散系統(tǒng)狀態(tài)空間表示式
3.3.4狀態(tài)線性變換與狀態(tài)空間表示式的規(guī)范型
3.3.5離散狀態(tài)方程的求解
3.3.6離散系統(tǒng)的特征方程
3.4計算機控制系統(tǒng)連續(xù)部分的離散化狀態(tài)空間表示式
3.5計算機控制系統(tǒng)的Z傳遞函數(shù)
3.5.1數(shù)字部分的Z傳遞函數(shù)
3.5.2連續(xù)部分的Z傳遞函數(shù)
3.5.3計算機控制系統(tǒng)的閉環(huán)Z傳遞函數(shù)
習題
第4章計算機控制系統(tǒng)特性分析
4.1計算機控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
4.1.1離散系統(tǒng)穩(wěn)定性及穩(wěn)定條件
4.1.2離散系統(tǒng)代數(shù)穩(wěn)定性判據(jù)
4.1.3離散系統(tǒng)頻率特性與乃氏(Nyquist)穩(wěn)定性判據(jù)
4.1.4離散系統(tǒng)李亞普諾夫穩(wěn)定性判據(jù)
4.2計算機控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析
4.2.1計算機控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)
4.2.2計算機控制系統(tǒng)的誤差級數(shù)與動態(tài)誤差系數(shù)
4.2.3計算機控制系統(tǒng)對干擾輸入的穩(wěn)態(tài)誤差
4.3計算機控制系統(tǒng)的暫態(tài)響應分析
4.3.1Z平面上極點分布與暫態(tài)響應的關系
4.3.2采樣周期T對暫態(tài)響應特性的影響
4.3.3計算機控制系統(tǒng)的連續(xù)輸出響應的計算
4.3.4含有延遲的計算機控制系統(tǒng)的輸出響應
4.3.5非同步采樣和信號轉換延遲的處理
4.4雙速率采樣控制系統(tǒng)分析
4.4.1開關分解Z域分析法
4.4.2串級雙速率采樣控制系統(tǒng)時域分析法
習題
第5章計算機控制系統(tǒng)基于輸入輸出模型設計法
5.1連續(xù)化設計和模擬控制器離散化
5.1.1連續(xù)化設計
5.1.2模擬控制器的離散化
5.2數(shù)字PID控制
5.2.1理想PID控制
5.2.2實際PID控制
5.2.3數(shù)字PID控制改進算法
5.2.4Smith預估補償PID控制
5.2.5數(shù)字PID控制算法參數(shù)的整定..
5.3根軌跡和伯德(Bode)圖設計法
5.3.1根軌跡設計法
5.3.2伯德圖設計法
5.4極點配置設計法
5.4.1單位反饋控制系統(tǒng)的極點配置設計
5.4.2復合控制系統(tǒng)的極點配置設計
5.4.3大林(Dahlin)控制器設計
5.5最少拍控制系統(tǒng)的設計
5.5.1最少拍控制系統(tǒng)的設計
5.5.2最少拍無紋波控制系統(tǒng)的設計
5.5.3最少拍無紋波復合控制系統(tǒng)的設計
5.5.4卡爾曼(Kalman)控制器設計
5.6計算機控制系統(tǒng)的最優(yōu)化設計
5.6.1隨機干擾模型
5.6.2最小方差控制
5.6.3廣義最小方差控制
5.7自校正控制器的設計
5.7.1系統(tǒng)參數(shù)辨識的最小二乘法
5.7.2最小方差自校正控制器的設計
習題
第6章計算機控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間設計法
6.1系統(tǒng)的能控性和能觀性
6.1.1系統(tǒng)的能控性及其判別
6.1.2系統(tǒng)的能觀性及其判別
6.2狀態(tài)反饋極點配置設計法
6.2.1狀態(tài)反饋律設計
6.2.2給定輸入不為零系統(tǒng)的控制律設計
6.2.3重構狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)閉環(huán)分析
6.3狀態(tài)觀測器設計
6.3.1全階觀測器及其設計
6.3.2降階觀測器及其設計
6.3.3最優(yōu)觀測器——Kalman濾波器
6.4基于二次型性能指標狀態(tài)反饋最優(yōu)化設計
6.4.1二次型性能指標函數(shù)及其最優(yōu)化控制問題
6.4.2線性二次型最優(yōu)調(diào)節(jié)問題的求解
6.4.3線性二次型穩(wěn)態(tài)最優(yōu)控制
6.4.4線性隨機系統(tǒng)二次型最優(yōu)控制
習題
第7章模型預測控制算法及設計
7.1概述
7.2MPC的基本算法
7.2.1MAC(模型算法控制)的基本算法
7.2.2IMAC(增量模型算法控制)的基本算法
7.2.3DMC(動態(tài)矩陣控制)的基本算法
7.2.4GPC(廣義預測控制)的基本算法
7.3MPC系統(tǒng)的內(nèi)模控制結構及其分析
7.3.1內(nèi)?？刂萍捌浠咎卣?br />7.3.2單步預測MAC系統(tǒng)的內(nèi)模控制結構及其分析
7.3.3多步預測MAC系統(tǒng)的內(nèi)?？刂平Y構及其分析
7.4MPC算法的預測狀態(tài)空間形式
7.4.1MAC算法的預測狀態(tài)空間形式
7.4.2DMC算法的預測狀態(tài)空間形式
7.4.3GPC算法的預測狀態(tài)空間形式
7.4.4無自平衡系統(tǒng)的MAC和DMC算法
7.4.5可減小模型截斷誤差的MAC和DMC改進算法
7.5多變量系統(tǒng)的MPC算法
7.5.1多變量DMC集中預測集中優(yōu)化算法
7.5.2多變量DMC分散預測分散優(yōu)化算法
7.6基于Laguerre函數(shù)模型的預測控制
7.6.1動態(tài)系統(tǒng)的Laguerre函數(shù)模型
7.6.2預測控制算法
習題
第8章計算機控制系統(tǒng)的工程實現(xiàn)
8.1計算機控制系統(tǒng)的總體設計
8.2計算機控制系統(tǒng)的結構
8.2.1早期的計算機控制系統(tǒng)結構
8.2.2分布式計算機控制系統(tǒng)及其結構
8.2.3分布式計算機控制系統(tǒng)與早期計算機控制系統(tǒng)的比較
8.2.4現(xiàn)場總線式計算機控制系統(tǒng)及其結構
8.3計算機控制系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)
8.3.1概述
8.3.2人機界面的要求和實現(xiàn)
8.3.3數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)通信
8.3.4數(shù)據(jù)輸入和輸出
8.4計算機控制系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)
8.4.1實現(xiàn)計算機控制的基本系統(tǒng)
8.4.2輸入／輸出技術
8.5計算機控制系統(tǒng)的抗干擾技術
8.5.1干擾源
8.5.2干擾的耦合方式
8.5.3干擾的抑制
8.5.4系統(tǒng)供電技術
習題
參考文獻...