內容簡介
本書系統地闡述了電腦控制系統的分析方法、設計方法以及工程的實際應用。主要內容有電腦控制系統概述與基本類型，信號的分類、採樣與恢復，Z變換，脈衝傳遞函數，離散系統的頻域分析，電腦控制系統的穩定性分析、穩態誤差分析、時域特性分析、頻域特性分析、穩態準確度分析、輸出回應，電腦控制系統的離散化設計，電腦控制系統的類比化設計，電腦控制系統設計與應用。本書既注重理論體系的完整性，又注重工程實際的應用性，理論聯繫實際，解決了工程中一些常見的問題。
本書可作為高等院校自動化、電腦、自動控制及相關專業本科生的教材或參考書，也可供相關科研人員以及工程技術人員學習參考。
作者介紹
目錄
第1章電腦控制系統導論
1.1電腦控制系統概述
1.1.1電腦控制系統的組成
1.1.2電腦控制系統的特點
1.1.3電腦控制系統的優勢
1.2電腦控制系統的發展與應用
1.2.1電腦控制系統的發展
1.2.2電腦控制系統的應用
1.3電腦控制系統的基本類型
1.3.1操作指導系統
1.3.2直接數位控制系統
1.3.3監督電腦控制系統
1.3.4集中控制系統
1.3.5集散控制系統
1.3.6現場匯流排控制系統
1.3.7網路控制系統
1.4電腦控制系統的基本內容
1.4.1異質信號變換
1.4.2被控對象建模
1.4.3系統性能分析
1.4.4控制演算法設計
【本章小結】
本章習題
第2章電腦控制系統信號分析
2.1電腦控制系統中的信號分類
2.1.1信號類型
2.1.2A/D轉換
2.1.3D/A轉換
2.1.4信號的分類
2.2採樣過程的數學描述及特性分析
2.2.1採樣過程的一般描述
2.2.2採樣開關的數學描述
2.2.3理想採樣信號的時域描述
2.2.4理想採樣信號的複域描述
2.2.5理想採樣信號的頻域描述
2.2.6採樣定理
2.2.7前置濾波器
2.3信號的恢復和重構
2.3.1信號的理想恢復過程
2.3.2信號的非理想恢復過程
2.3.3零階保持器
2.3.4後置濾波器
2.4信號的量化
【本章小結】
本章習題
第3章電腦控制系統的數學描述
3.1Z變換
3.1.1Z變換的定義
3.1.2求Z變換的方法
3.1.3Z變換的基本定理
3.1.4Z反變換
3.1.5Z變換法研究系統性能時需注意的兩個問題
3.2差分方程
3.2.1差分方程的一般形式
3.2.2線性常係數差分方程的反覆運算解法
3.2.3差分方程的Z變換解法
3.3脈衝傳遞函數
3.3.1脈衝傳遞函數的定義
3.3.2差分方程與脈衝傳遞函數
3.3.3開環脈衝傳遞函數
3.3.4閉環系統的脈衝傳遞函數
3.3.5有干擾作用時閉環系統的輸出
3.4系統的頻域分析
3.4.1離散系統頻率特性定義
3.4.2離散系統頻率特性的計算
3.4.3離散系統頻率特性的特點
【本章小結】
本章習題
第4章電腦控制系統分析
4.1s平面與z平面的映射分析
4.1.1s平面與z平面的基本映射關係
4.1.2s平面上等值線在z平面的映射
4.2電腦控制系統的穩定性分析
4.2.1電腦控制系統的穩定條件
4.2.2電腦控制系統穩定性的判斷
4.2.3採樣週期對電腦控制系統穩定性的影響
4.3電腦控制系統穩態誤差分析
4.3.1電腦控制系統穩態誤差的定義
4.3.2線性定常電腦控制系統穩態誤差的計算
4.3.3採樣週期對穩態誤差的影響
4.4電腦控制系統的時域特性分析
4.4.1電腦控制系統動態特性指標
4.4.2系統閉環極點分佈與時間回應關係
4.5電腦控制系統的頻域特性分析
4.5.1極座標法
4.5.2對數頻率特性法
【本章小結】
本章習題
第5章電腦控制系統的經典設計方法
5.1連續域-離散化設計原理與步驟
5.1.1設計原理
5.1.2設計步驟
5.2各種離散化方法及特性
5.2.1一階向後差分法
5.2.2一階向前差分法
5.2.3雙線性變換法（Tustin變換法）
5.2.4修正雙線性變換
5.2.5零極點匹配法
5.2.6其他離散化方法
5.2.7連續域-離散化方法小結
5.3應用舉例
5.4數位PID控制器設計
5.4.1數位PID基本演算法
5.4.2數位PID控制演算法改進
5.4.3PID調節參數的整定
【本章小結】
本章習題
第6章電腦控制系統直接設計方法
6.1z平面根軌跡設計
6.1.1z平面根軌跡設計的時域性能指標要求
6.1.2z平面根軌跡
6.1.3z平面根軌跡設計方法
6.2ω′變換及頻率域設計
6.2.1頻域性能指標要求
6.2.2ω′變換
6.2.3ω′變換頻率回應設計法
6.3解析法直接設計基本原理
6.4少拍控制器設計
6.4.1簡單物件的基本少拍控制器設計
6.4.2複雜物件的少拍控制器設計
6.4.3少拍無紋波控制器設計
6.5大林演算法
6.5.1大林演算法的基本形式
6.5.2振鈴現象及其消除方法
6.6數位控制器D(z)的程式實現
6.6.1直接程式設計法
6.6.2串聯程式設計法
6.6.3並聯程式設計法
【本章小結】
本章習題
第7章電腦控制系統設計與應用案例
7.1電腦控制系統設計的一般原則和步驟
7.1.1系統設計的原則
7.1.2系統設計的步驟
7.2電腦控制系統應用案例
7.2.1電阻爐溫度控制系統
7.2.2伺服控制系統
【本章小結】
本章習題
附錄Z變換表
參考文獻
