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計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 版權(quán)信息
- ISBN：9787030766229
- 條形碼：9787030766229 ; 978-7-03-076622-9
- 裝幀：平裝
- 冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
- 重量：暫無(wú)
- 所屬分類：>>
計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書以連續(xù)系統(tǒng)的反饋控制理論為基礎(chǔ)，從s域到z域的信號(hào)轉(zhuǎn)換出發(fā)，詳細(xì)闡述了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的模型分析、控制器設(shè)計(jì)及工程化應(yīng)用的理論和方法。全書共8章，具體內(nèi)容包括：計(jì)算機(jī)控制的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分析，基于傳遞函數(shù)模型的數(shù)字控制器兩類設(shè)計(jì)方法-直接設(shè)計(jì)法和模擬化設(shè)計(jì)法，基于離散狀態(tài)空間模型的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，優(yōu)選控制規(guī)律的設(shè)計(jì)方法，以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)技術(shù)。全書理論聯(lián)系實(shí)際，內(nèi)容全面，既注重基礎(chǔ)理論的詳盡和控制方法的改進(jìn)，也涵蓋預(yù)測(cè)、模糊與神經(jīng)等優(yōu)選控制理念，并在每一章都配有Matlab仿真與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以便于讀者理解、掌握和實(shí)際應(yīng)用。因此，本書可作為高等學(xué)校自動(dòng)化、測(cè)控技術(shù)與儀器、機(jī)械電子工程等相關(guān)專業(yè)本科生或碩士研究生的教材或參考書，也可供有關(guān)教師、科研人員以及工程技術(shù)人員閱讀和學(xué)習(xí)參考。
計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 目錄
目錄第1章 緒論11.1 引言11.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本概念21.2.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成21.2.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)31.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本類型41.3.1 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)41.3.2 直接數(shù)字控制系41.3.3 監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)51.3.4 集中控制系統(tǒng)61.3.5 分散控制系統(tǒng)61.3.6 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系81.3.7 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)81.3.8 計(jì)算機(jī)集成制造過(guò)程控制系統(tǒng)91.4 計(jì)算機(jī)控制的理論與設(shè)計(jì)問(wèn)題101.4.1 信號(hào)的采樣與轉(zhuǎn)換問(wèn)題111.4.2 離散系統(tǒng)模型描述及特性分析131.4.3 數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)131.4.4 控制系統(tǒng)仿真及性能分析151.4.5 控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)161.5 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)16本章小結(jié)17習(xí)題與思考題18第2章 計(jì)算機(jī)控制的信號(hào)轉(zhuǎn)換及模型理論192.1 引言192.2 信號(hào)轉(zhuǎn)換原理192.2.1 信號(hào)的采樣過(guò)程202.2.2 采樣定理242.2.3 信號(hào)的恢復(fù)過(guò)程與零階保持器262.3 z變換302.3.1 z變換的定義302.3.2 z變換的方312.3.3 z變換的性質(zhì)和定理352.4 z反變換392.4.1 長(zhǎng)除法392.4.2 部分分式法402.43 留數(shù)法422.5 廣義z變換432.5.1 廣義z變換的定義432.5.2 廣義z變換與z變換的關(guān)系442.6 線性定常離散系統(tǒng)的差分方程及求解452.6.1 離散系統(tǒng)差分方程的一般描述452.6.2 線性定常差分方程的求解462.7 z傳遞函數(shù)472.7.1 z傳遞函數(shù)的定義472.7.2 z傳遞函數(shù)的求法482.7.3 開環(huán)z傳遞函數(shù)492.7.4 閉環(huán)z傳遞函數(shù)522.7.5 z傳遞函數(shù)的物理可實(shí)現(xiàn)性53本章小結(jié)54習(xí)題與思考題54第3章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分析573.1 引言573.2 穩(wěn)定性分析573.2.1 s平面與z平面的關(guān)系573.2.2 離散系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件623.2.3 修正的勞斯穩(wěn)定性準(zhǔn)則633.2.4 朱利穩(wěn)定性準(zhǔn)則653.3 暫態(tài)過(guò)程分析673.3.1 離散系統(tǒng)的階躍響應(yīng)分析673.3.2 z平面極點(diǎn)分布與暫態(tài)響應(yīng)的關(guān)系683.3.3 采樣周期對(duì)暫態(tài)誤差的影響703.4 穩(wěn)態(tài)過(guò)程分析743.4.1 基于誤差系數(shù)的穩(wěn)態(tài)誤差743.4.2 針對(duì)系統(tǒng)類型的穩(wěn)態(tài)誤差753.4.3 采樣周期對(duì)穩(wěn)態(tài)誤差的影響773.5 z平面根軌跡分析783.5.1 z平面根軌跡繪制783.5.2 基于z平面根軌跡的穩(wěn)定性分析803.6 頻率特性分析813.6.1 離散系統(tǒng)的頻域描述813.6.2 穩(wěn)定性分析82本章小結(jié)86習(xí)題與思考題86第4章 數(shù)字控制器的模擬化設(shè)計(jì)方法884.1 引言884.2 模擬化設(shè)計(jì)方法基本原理884.2.1 模擬化設(shè)計(jì)方法的等效離散原理884.2.2 模擬化設(shè)計(jì)方法的步驟904.3 模擬控制器的離散化方法914.3.1 脈沖響應(yīng)不變法914.3.2 階躍響應(yīng)不變法924.3.3 差分變換法934.3.4 雙線性及預(yù)修正雙線性變換法964.3.5 零極點(diǎn)匹配法1004.3.6 各種離散化方法的對(duì)比評(píng)價(jià)1014.4 數(shù)字PID控制器的設(shè)計(jì)1024.4.1 PID控制器的基本形式及數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)算法1024.4.2 數(shù)字PID控制算法的改進(jìn)1084.4.3 數(shù)字PID控制器的參數(shù)整定1134.5 史密斯預(yù)估補(bǔ)償控制1164.5.1 純滯后控制問(wèn)題的提出1164.5.2 史密斯預(yù)估補(bǔ)償原理1174.5.3 史密斯預(yù)估補(bǔ)償器的數(shù)字算法1194.5.4 史密斯預(yù)估補(bǔ)償閉環(huán)數(shù)字控制算法及其存在的問(wèn)題和解決思路1214.6 串級(jí)控制1244.6.1 串級(jí)控制的組成和工作原理1244.6.2 數(shù)字串級(jí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1264.7 前饋—反饋控制1294.7.1 前饋—反饋控制系統(tǒng)組成1304.7.2 數(shù)字前饋—反饋控制算法1334.8 解耦控制1344.8.1 解耦控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1354.8.2 數(shù)字解耦控制算法138本章小結(jié)139習(xí)題與思考題139第5章 數(shù)字控制器的z域直接設(shè)計(jì)方法1415.1 引言1415.2 數(shù)字控制器D(z)的一般形式1415.3 *少拍控制器的設(shè)計(jì)1435.3.1 *少拍控制器設(shè)計(jì)的基本原則1435.3.2 任意廣義被控對(duì)象的*少拍控制器設(shè)計(jì)1495.4 *少拍控制器的工程化改進(jìn)1535.4.1 *少拍控制器存在的問(wèn)題1535.4.2 阻尼因子法設(shè)計(jì)1535.4.3 誤差平方和*小系統(tǒng)設(shè)計(jì)1575.4.4 *少拍無(wú)紋波控制器設(shè)計(jì)1605.4.5 干擾作用下*少拍控制器設(shè)計(jì)1645.4.6 有限拍控制器設(shè)計(jì)1665.5 大林算法1685.5.1 大林算法基本原理1695.5.2 大林算法與PID控制算法之間的關(guān)系1765.5.3 大林算法應(yīng)用中的問(wèn)題及討論1785.6 數(shù)字控制器的根軌跡設(shè)計(jì)法1805.7 數(shù)字控制器的頻域設(shè)計(jì)法1845.7.1 基于w變換的頻域設(shè)計(jì)法1845.7.2 w域控制器設(shè)計(jì)1855.8 數(shù)字控制器的計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)1895.8.1 直接法1895.8.2 串行法1905.8.3 并行法191本章小結(jié)193習(xí)題與思考題194第6章 基于離散狀態(tài)空間模型的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1966.1 引言1966.2 線性離散狀態(tài)空間模型及分析1976.2.1 線性離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型1976.2.2 離散時(shí)間規(guī)范化模型2126.2.3 線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可控性與可測(cè)性2156.3 線性離散系統(tǒng)輸出反饋設(shè)計(jì)2226.3.1 輸出反饋極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)法2226.3.2 單變量*少拍設(shè)計(jì)法2236.3.3 多變量*少拍設(shè)計(jì)法2286.4 線性離散系統(tǒng)狀態(tài)反饋與觀測(cè)器設(shè)計(jì)2336.4.1 基于狀態(tài)反饋的單輸入系統(tǒng)極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)2336.4.2 多輸入系統(tǒng)狀態(tài)反饋設(shè)計(jì)法2386.4.3 按極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測(cè)器2396.4.4 帶觀測(cè)器的狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2446.5 Lyapunov*優(yōu)狀態(tài)反饋設(shè)計(jì)2506.6 *小能量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2536.7 線性二次型*優(yōu)控制器設(shè)計(jì)2566.7.1 概述2566.7.2 LQR問(wèn)題的描述2566.7.3 LQR*優(yōu)控制器設(shè)計(jì)2576.7.4 LQR與Lyapunov*優(yōu)狀態(tài)反饋控制的關(guān)系264本章小結(jié)265習(xí)題與思考題265第7章 計(jì)算機(jī)先進(jìn)控制規(guī)律設(shè)計(jì)2707.1 引言2707.2 內(nèi)模控制2717.2.1 內(nèi)模控制的原理2717.2.2 內(nèi)模控制器的設(shè)計(jì)2737.2.3 內(nèi)模-PID控制2767.2.4 內(nèi)模控制的離散算式2797.3 自適應(yīng)控制2817.3.1 概述2827.3.2 *小二乘法2847.3.3 模型參考自適應(yīng)控制算法2897.3.4 自校正控制器設(shè)計(jì)2927.4 廣義預(yù)測(cè)控制3027.4.1 預(yù)測(cè)控制的基本結(jié)構(gòu)3037.4.2 廣義預(yù)測(cè)控制的基本機(jī)理3047.4.3 廣義預(yù)測(cè)控制基本算法3067.5 模糊控制3127.5.1 概述3127.5.2 模糊控制的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)3137.5.3 模糊控制的原理3257.5.4 模糊控制器的設(shè)計(jì)3287.5.5 模糊控制器的改進(jìn)3387.6 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制3397.6.1 概述3397.6.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)3407.6.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與算法3447.6.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)354本章小結(jié)364習(xí)題與思考題364第8章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)3668.1 引言3668.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)原則與步驟3668.2.1 設(shè)計(jì)原則3668.2.2 設(shè)計(jì)步驟3678.2.3 硬件選型設(shè)計(jì)3698.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)3698.3.1 數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)3698.3.2 數(shù)據(jù)處理技術(shù)3708.3.3 組態(tài)軟件技術(shù)3758.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)3778.4.1 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)概述3778.4.2 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)特性分析3788.4.3 PID網(wǎng)絡(luò)控制器的設(shè)計(jì)3828.5 計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)仿真技術(shù)3848.5.1 概述3848.5.2 硬件在環(huán)仿真的基本原理3858.5.3 硬件在環(huán)仿真平臺(tái)簡(jiǎn)介387本章小結(jié)388習(xí)題與思考題389參考文獻(xiàn)390
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