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計算機控制系統 版權信息
- ISBN：9787302650621
- 條形碼：9787302650621 ; 978-7-302-65062-1
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
計算機控制系統 本書特色
1. 基于工程教育專業認證的理念，注重培養學生解決復雜工程問題的能力，將主要內容通過典型案例來體現。
2. 提供大量典型、實用的案例，案例源自作者20多年從事相關科學研究和計算機控制系統課程教學的經驗積累。
3. 密切結合工程實際，從應用角度全面系統論述計算機控制系統的建模、分析設計和實現等問題。
4. 加入前沿理論，提高教材的高階性和挑戰度，啟發讀者繼續探索研究相關問題，為教師開展研究型教學提供素材。
5. 新形態教材，配套資源豐富，包括教學大綱、PPT課件、電子教案、知識圖譜、MATLAB源代碼、完整的習題及答案等，可掃描書中二維碼下載。
6. 配套中國大學MOOC“計算機控制系統”，共57個視頻，便于混合式教學和自主學習，歡迎讀者學習交流。
計算機控制系統 內容簡介
本書主要介紹計算機控制系統的基礎理論、設計方法和工程實現，基于典型案例來體現主要內容，突出本課程理論聯系實際的特點。將MATLAB用于計算機控制系統的分析和控制器的設計，引導讀者循序漸進地進行計算機控制系統的分析、設計和實現。 本書供大量的設計及實現代碼，以及電子教案、PPT課件、習題解答、知識圖譜等電子材料，方便教師備課和學生自學參考。 本書可作為高校自動化類、電氣類、儀器類等相關專業的本科及研究生教材，也可供相關領域的教師、科研人員以及工程技術人員學習參考。
計算機控制系統 目錄
資源下載 第1章緒論 1．1概述 1.1.1計算機控制系統 1.1.2計算機控制系統的組成 1.1.3計算機控制系統的控制器 1.2計算機控制系統的典型應用形式 1.2.1操作指導系統 1.2.2直接數字控制系統 1.2.3監督計算機控制系統 1.2.4集散控制系統 1.2.5現場總線控制系統 1.2.6綜合自動化系統 1.3計算機控制系統的發展歷程和發展趨勢 1.3.1計算機控制系統的發展概況 1.3.2計算機控制系統的發展趨勢 1.4計算機控制系統的理論與設計 1.4.1計算機控制系統的理論 1.4.2計算機控制系統的設計 1.5本章小結 習題 第2章計算機控制系統的數學描述 2.1計算機控制系統中的信號描述 2.2采樣過程的數學描述 2.2.1理想采樣過程的數學描述 2.2.2采樣信號的拉普拉斯變換式 2.2.3采樣信號拉普拉斯變換式的性質 2.2.4采樣信號拉普拉斯變換式的頻域特性 2.2.5采樣定理 2.3信號保持 2.4z變換理論 2.4.1z變換定義 2.4.2z變換方法 2.4.3z變換性質 2.4.4z反變換 2.5離散系統的差分方程模型 2.5.1差分方程 2.5.2差分方程的迭代求解 2.5.3用z變換法求解差分方程 2.6脈沖傳遞函數 2.6.1脈沖傳遞函數的定義 2.6.2脈沖傳遞函數的物理意義 2.6.3脈沖傳遞函數與差分方程 2.6.4脈沖傳遞函數的求法 2.6.5開環系統脈沖傳遞函數 2.6.6閉環離散系統脈沖傳遞函數 2.6.7計算機控制系統的閉環脈沖傳遞函數 2.7離散系統的頻率特性 2.7.1離散系統頻率特性的計算 2.7.2離散系統頻率特性的圖解表示 2.8離散系統的狀態空間描述——狀態方程 2.8.1由差分方程建立離散系統狀態空間表達式 2.8.2由脈沖傳遞函數建立離散狀態方程 2.8.3狀態方程的求解 2.8.4計算機控制系統的開環狀態空間表達式的建立 2.8.5計算機控制系統的閉環狀態空間表達式的建立 2.9本章小結 習題 第3章計算機控制系統分析 3.1穩定性分析 3.1.1離散系統的穩定性 3.1.2離散系統的穩定性判據 3.2穩態性能分析 3.2.1穩態誤差計算 3.2.2典型計算機控制系統穩態誤差計算 3.3動態性能分析 3.4根軌跡法的應用 3.5頻率法的應用 3.6本章小結 習題 第4章數字控制器的間接設計方法 4.1數字控制器的間接設計原理 4.2工程離散化方法 4.2.1前向差分變換法 4.2.2后向差分變換法 4.2.3雙線性變換法 4.2.4頻率預畸變雙線性變換法 4.2.5脈沖響應不變法 4.2.6階躍響應不變法 4.2.7零極點匹配法 4.3應用實例 4.4本章小結 習題 第5章數字PID控制器的設計方法 5.1數字PID控制基本算法 5.2數字PID控制的改進算法 5.2.1數字PID控制的微分改進算法 5.2.2數字PID控制的積分改進算法 5.2.3數字PID控制的其他改進算法 5.3Smith預估補償數字PID控制器 5.3.1Smith預估補償控制方法 5.3.2Smith預估補償數字PID控制器設計 5.3.3設計實例 5.4分數階數字PID控制器 5.4.1分數階微積分簡介 5.4.2分數階控制器分類 5.4.3分數階控制器參數整定 5.4.4設計實例 5.5數字PID控制器的參數整定 5.5.1PID參數對系統性能的影響 5.5.2試湊法整定PID參數 5.5.3經驗法整定PID參數 5.5.4基于PID Tuner的控制器參數整定 5.6PID應用實例 5.7本章小結 習題 第6章數字控制器的直接設計方法 6.1離散化直接設計基本原理 6.1.1時域性能指標要求 6.1.2頻域性能指標要求 6.1.3離散化直接設計基本過程及原則 6.2數字控制器的根軌跡設計 6.2.1z平面根軌跡 6.2.2根軌跡設計法 6.2.3設計實例 6.3數字控制器的頻域設計 6.3.1w變換 6.3.2w域設計法 6.3.3設計實例 6.4*小拍控制器的設計 6.4.1簡單對象的*小拍有紋波控制器設計 6.4.2復雜對象的*小拍有紋波控制器設計 6.4.3*小拍無紋波控制器設計 6.4.4調節時間的討論 6.4.5*小拍控制器的改進 6.5大林算法 6.5.1大林算法原理 6.5.2振鈴現象及其消除 6.5.3設計實例 6.6本章小結 習題
第7章狀態空間法分析與設計 7.1系統狀態空間表達式 7.1.1連續系統狀態空間模型 7.1.2離散系統狀態空間模型 7.2系統的可控性與可觀性 7.2.1系統可控性 7.2.2系統可觀性 7.3狀態反饋極點配置法設計系統 7.3.1系數匹配法 7.3.2Ackermann公式 7.4系統狀態觀測器的設計 7.4.1預測觀測器 7.4.2現值觀測器 7.4.3降維觀測器 7.5極點配置的控制器設計 7.5.1分離原理 7.5.2控制器設計 7.6有參考輸入的極點配置的控制器設計 7.6.1帶參考輸入的狀態反饋設計 7.6.2帶參考輸入的極點配置的控制器設計 7.7二次型*優設計 7.7.1二次型代價函數 7.7.2動態規劃理論 7.7.3線性系統二次型*優控制 7.7.4二次型*優穩態調節器 7.8本章小結 習題 第8章計算機控制系統工程實現 8.1計算機控制系統組成 8.2輸入和輸出通道 8.2.1模擬量輸入通道 8.2.2模擬量輸出通道 8.2.3數字量輸入通道 8.2.4數字量輸出通道 8.2.5信號的濾波 8.3總線技術 8.3.1總線的分類 8.3.2常用總線接口 8.3.3現場總線與工業以太網 8.3.4交通行業的應用實例 8.4控制系統的軟、硬件實現技術 8.4.1嵌入式控制系統 8.4.2可編程邏輯控制器系統 8.4.3分布式控制系統 8.4.4過程控制的軟件系統 8.5先進控制算法的集成技術 8.5.1動態數據交換通信技術 8.5.2用于過程控制的OLE通信技術 8.5.3ActiveX通信方式 8.6可靠性及容錯技術 8.6.1電磁抗干擾技術 8.6.2冗余設計 8.6.3看門狗計時器 8.7本章小結 習題 第9章嵌入式系統及可編程邏輯控制器 9.1嵌入式系統 9.1.1概述 9.1.2軟、硬件協同設計技術 9.1.3實時操作系統 9.1.4嵌入式系統的開發 9.1.5嵌入式系統的設計實例 9.2可編程邏輯控制器 9.2.1概述 9.2.2PLC的結構和工作原理 9.2.3PLC常用編程語言 9.2.4PLC的選用及其應用實例 9.2.5PLC的網絡系統 9.3本章小結 習題 參考文獻
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計算機控制系統 作者簡介
張三同 ，北京交通大學副教授、碩士生導師。長期從事控制工程和故障診斷理論的教學和科研工作，講授“計算機控制系統”“自動控制原理”“GPS技術及應用”等課程。主持航天科技重點項目1項，參與國家自然科學基金項目5項。出版自動控制理論方面教材1部。 張文靜，北京交通大學副研究員、碩士生導師。長期從事控制理論及列車運行控制的教學和科研工作，講授“控制系統設計”“計算機控制系統”“單片機原理及應用設計”等課程。近5年發表學術論文近20篇。主持國家重點研發計劃項目3項，航空科學基金項目2項。出版列車運行控制方面的教材1部。 苗宇，北京交通大學副教授、碩士生導師。長期從事控制理論的教學和科研工作，講授“自動控制原理”“計算機控制系統”等課程，出版自動控制原理方面的教材1部。 孫緒彬 ，北京交通大學副教授、碩士生導師。長期從事軌道交通控制的教學和科研工作，講授“計算機控制系統”和“計算機原理與接口技術”等課程。近5年發表SCI源刊論文5篇。主持過國家自然科學基金項目1項、“863”項目子課題1項。獲國際會議2012 ICAL物流類最佳論文，研究成果入選北京市科協主辦的“2021年度北京地區廣受關注學術成果”。所開發的列車駕駛輔助系統應用于大萊龍鐵路。
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