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计算机控制技术 版权信息
- ISBN：9787030766229
- 条形码：9787030766229 ; 978-7-03-076622-9
- 装帧：平装
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>>
计算机控制技术 内容简介
本书以连续系统的反馈控制理论为基础，从s域到z域的信号转换出发，详细阐述了计算机控制系统的模型分析、控制器设计及工程化应用的理论和方法。全书共8章，具体内容包括：计算机控制的数学基础，计算机控制系统的分析，基于传递函数模型的数字控制器两类设计方法-直接设计法和模拟化设计法，基于离散状态空间模型的控制系统设计，优选控制规律的设计方法，以及计算机控制系统的应用与实现技术。全书理论联系实际，内容全面，既注重基础理论的详尽和控制方法的改进，也涵盖预测、模糊与神经等优选控制理念，并在每一章都配有Matlab仿真与实验设计，以便于读者理解、掌握和实际应用。因此，本书可作为高等学校自动化、测控技术与仪器、机械电子工程等相关专业本科生或硕士研究生的教材或参考书，也可供有关教师、科研人员以及工程技术人员阅读和学习参考。
计算机控制技术 目录
目录第1章 绪论11.1 引言11.2 计算机控制系统的基本概念21.2.1 计算机控制系统的组成21.2.2 计算机控制系统的主要特点31.3 计算机控制系统的基本类型41.3.1 操作指导控制系统41.3.2 直接数字控制系41.3.3 监督计算机控制系统51.3.4 集中控制系统61.3.5 分散控制系统61.3.6 现场总线控制系81.3.7 网络控制系统81.3.8 计算机集成制造过程控制系统91.4 计算机控制的理论与设计问题101.4.1 信号的采样与转换问题111.4.2 离散系统模型描述及特性分析131.4.3 数字控制器的设计与实现131.4.4 控制系统仿真及性能分析151.4.5 控制系统的工程设计与应用技术161.5 计算机控制系统的发展趋势16本章小结17习题与思考题18第2章 计算机控制的信号转换及模型理论192.1 引言192.2 信号转换原理192.2.1 信号的采样过程202.2.2 采样定理242.2.3 信号的恢复过程与零阶保持器262.3 z变换302.3.1 z变换的定义302.3.2 z变换的方312.3.3 z变换的性质和定理352.4 z反变换392.4.1 长除法392.4.2 部分分式法402.43 留数法422.5 广义z变换432.5.1 广义z变换的定义432.5.2 广义z变换与z变换的关系442.6 线性定常离散系统的差分方程及求解452.6.1 离散系统差分方程的一般描述452.6.2 线性定常差分方程的求解462.7 z传递函数472.7.1 z传递函数的定义472.7.2 z传递函数的求法482.7.3 开环z传递函数492.7.4 闭环z传递函数522.7.5 z传递函数的物理可实现性53本章小结54习题与思考题54第3章 计算机控制系统的分析573.1 引言573.2 稳定性分析573.2.1 s平面与z平面的关系573.2.2 离散系统稳定的充分必要条件623.2.3 修正的劳斯稳定性准则633.2.4 朱利稳定性准则653.3 暂态过程分析673.3.1 离散系统的阶跃响应分析673.3.2 z平面极点分布与暂态响应的关系683.3.3 采样周期对暂态误差的影响703.4 稳态过程分析743.4.1 基于误差系数的稳态误差743.4.2 针对系统类型的稳态误差753.4.3 采样周期对稳态误差的影响773.5 z平面根轨迹分析783.5.1 z平面根轨迹绘制783.5.2 基于z平面根轨迹的稳定性分析803.6 频率特性分析813.6.1 离散系统的频域描述813.6.2 稳定性分析82本章小结86习题与思考题86第4章 数字控制器的模拟化设计方法884.1 引言884.2 模拟化设计方法基本原理884.2.1 模拟化设计方法的等效离散原理884.2.2 模拟化设计方法的步骤904.3 模拟控制器的离散化方法914.3.1 脉冲响应不变法914.3.2 阶跃响应不变法924.3.3 差分变换法934.3.4 双线性及预修正双线性变换法964.3.5 零极点匹配法1004.3.6 各种离散化方法的对比评价1014.4 数字PID控制器的设计1024.4.1 PID控制器的基本形式及数字化标准算法1024.4.2 数字PID控制算法的改进1084.4.3 数字PID控制器的参数整定1134.5 史密斯预估补偿控制1164.5.1 纯滞后控制问题的提出1164.5.2 史密斯预估补偿原理1174.5.3 史密斯预估补偿器的数字算法1194.5.4 史密斯预估补偿闭环数字控制算法及其存在的问题和解决思路1214.6 串级控制1244.6.1 串级控制的组成和工作原理1244.6.2 数字串级控制系统设计1264.7 前馈—反馈控制1294.7.1 前馈—反馈控制系统组成1304.7.2 数字前馈—反馈控制算法1334.8 解耦控制1344.8.1 解耦控制系统设计1354.8.2 数字解耦控制算法138本章小结139习题与思考题139第5章 数字控制器的z域直接设计方法1415.1 引言1415.2 数字控制器D(z)的一般形式1415.3 *少拍控制器的设计1435.3.1 *少拍控制器设计的基本原则1435.3.2 任意广义被控对象的*少拍控制器设计1495.4 *少拍控制器的工程化改进1535.4.1 *少拍控制器存在的问题1535.4.2 阻尼因子法设计1535.4.3 误差平方和*小系统设计1575.4.4 *少拍无纹波控制器设计1605.4.5 干扰作用下*少拍控制器设计1645.4.6 有限拍控制器设计1665.5 大林算法1685.5.1 大林算法基本原理1695.5.2 大林算法与PID控制算法之间的关系1765.5.3 大林算法应用中的问题及讨论1785.6 数字控制器的根轨迹设计法1805.7 数字控制器的频域设计法1845.7.1 基于w变换的频域设计法1845.7.2 w域控制器设计1855.8 数字控制器的计算机程序实现1895.8.1 直接法1895.8.2 串行法1905.8.3 并行法191本章小结193习题与思考题194第6章 基于离散状态空间模型的控制系统设计1966.1 引言1966.2 线性离散状态空间模型及分析1976.2.1 线性离散系统的状态空间模型1976.2.2 离散时间规范化模型2126.2.3 线性离散系统的稳定性、可控性与可测性2156.3 线性离散系统输出反馈设计2226.3.1 输出反馈极点配置设计法2226.3.2 单变量*少拍设计法2236.3.3 多变量*少拍设计法2286.4 线性离散系统状态反馈与观测器设计2336.4.1 基于状态反馈的单输入系统极点配置设计2336.4.2 多输入系统状态反馈设计法2386.4.3 按极点配置设计状态观测器2396.4.4 带观测器的状态反馈控制系统设计2446.5 Lyapunov*优状态反馈设计2506.6 *小能量控制系统设计2536.7 线性二次型*优控制器设计2566.7.1 概述2566.7.2 LQR问题的描述2566.7.3 LQR*优控制器设计2576.7.4 LQR与Lyapunov*优状态反馈控制的关系264本章小结265习题与思考题265第7章 计算机先进控制规律设计2707.1 引言2707.2 内模控制2717.2.1 内模控制的原理2717.2.2 内模控制器的设计2737.2.3 内模-PID控制2767.2.4 内模控制的离散算式2797.3 自适应控制2817.3.1 概述2827.3.2 *小二乘法2847.3.3 模型参考自适应控制算法2897.3.4 自校正控制器设计2927.4 广义预测控制3027.4.1 预测控制的基本结构3037.4.2 广义预测控制的基本机理3047.4.3 广义预测控制基本算法3067.5 模糊控制3127.5.1 概述3127.5.2 模糊控制的数学基础3137.5.3 模糊控制的原理3257.5.4 模糊控制器的设计3287.5.5 模糊控制器的改进3387.6 神经网络控制3397.6.1 概述3397.6.2 神经网络理论基础3407.6.3 神经网络模型与算法3447.6.4 神经网络控制系统的设计354本章小结364习题与思考题364第8章 计算机控制系统的应用技术3668.1 引言3668.2 计算机控制系统的基本设计原则与步骤3668.2.1 设计原则3668.2.2 设计步骤3678.2.3 硬件选型设计3698.3 计算机控制系统的软件设计3698.3.1 数字控制器的设计与实现3698.3.2 数据处理技术3708.3.3 组态软件技术3758.4 计算机网络控制技术3778.4.1 网络控制系统概述3778.4.2 网络控制系统特性分析3788.4.3 PID网络控制器的设计3828.5 计算机实时仿真技术3848.5.1 概述3848.5.2 硬件在环仿真的基本原理3858.5.3 硬件在环仿真平台简介387本章小结388习题与思考题389参考文献390
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