計(jì)算機(jī)控制理論與設(shè)計(jì)

內(nèi)容概要

關(guān)守平、尤富強(qiáng)、徐林、譚樹彬編著的《計(jì)算機(jī)控制理論與設(shè)計(jì)(重點(diǎn)大學(xué)計(jì)算機(jī)教材)》著重介紹了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中控制器設(shè)計(jì)的理論與方法，涵蓋了經(jīng)典控制理論、現(xiàn)代控制理論和智能控制理論的核心內(nèi)容，側(cè)重從方法論的角度介紹基于精確模型和基于非精確模型兩類系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)方法。
全書共分11章，在對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行概述以及建模與性能指標(biāo)分析的基礎(chǔ)上，介紹了基于精確模型的控制器設(shè)計(jì)方法，包括經(jīng)典控制器的設(shè)計(jì)方法、復(fù)合系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)方法、基于極點(diǎn)配置方法的控制器設(shè)計(jì)和基于最優(yōu)化方法的控制器設(shè)計(jì)；然后介紹了基于非精確模型的控制器設(shè)計(jì)方法，包括基于模型辨識(shí)策略的控制器設(shè)計(jì)、基于參數(shù)修正策略的控制器設(shè)計(jì)、基于結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定策略的控制器設(shè)計(jì)；作為一個(gè)理論應(yīng)用的實(shí)例，介紹了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的建模與控制器的設(shè)計(jì)方法；最后介紹了數(shù)字控制器的工程化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。
《計(jì)算機(jī)控制理論與設(shè)計(jì)(重點(diǎn)大學(xué)計(jì)算機(jī)教材)》在介紹這些內(nèi)容時(shí)，注意與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)基礎(chǔ)理論的銜接和過(guò)渡，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行理論的提升和內(nèi)容的拓展，以便于學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的理論和設(shè)計(jì)有更全面的理解和掌握。
本書可作為高等院?？刂评碚撆c控制工程及相關(guān)專業(yè)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)人員學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

前言
教學(xué)建議
第1章  緒論
  1.1  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本概念
  1.2  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成
  1.3  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展
  1.4  計(jì)算機(jī)控制理論與設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
  1.5  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類
第2章  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型與性能指標(biāo)
  2.1  傳遞函數(shù)模型
    2.1.1  由差分方程求z傳遞函數(shù)模型
    2.1.2  由連續(xù)對(duì)象模型求z傳遞函數(shù)模型
    2.1.3  由單位脈沖響應(yīng)序列求z傳遞函數(shù)模型
  2.2  狀態(tài)空間模型
    2.2.1  不帶延時(shí)的連續(xù)被控對(duì)象模型的離散化
    2.2.2  包含延時(shí)的連續(xù)被控對(duì)象模型的離散化
    2.2.3  矩陣指數(shù)及其積分的計(jì)算
  2.3  穩(wěn)定性分析
    2.3.1  離散系統(tǒng)穩(wěn)定性與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題
    2.3.2  計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
    2.3.3  基于傳遞函數(shù)模型的穩(wěn)定性判據(jù)
    2.3.4  基于狀態(tài)空間模型的穩(wěn)定性判據(jù)
  2.4  性能指標(biāo)描述
    2.4.1  穩(wěn)態(tài)指標(biāo)
    2.4.2  動(dòng)態(tài)指標(biāo)
    2.4.3  抗干擾性能
第3章  經(jīng)典控制器設(shè)計(jì)方法
  3.1  模擬化設(shè)計(jì)方法
    3.1.1  連續(xù)控制器的離散化方法
    3.1.2  數(shù)字PID控制器設(shè)計(jì)
  3.2  離散化設(shè)計(jì)方法
    3.2.1  根軌跡設(shè)計(jì)法
    3.2.2  頻率響應(yīng)設(shè)計(jì)法
    3.2.3  解析設(shè)計(jì)法
  3.3  最小拍控制設(shè)計(jì)法
    3.3.1  最小拍有紋波控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.3.2  最小拍無(wú)紋波控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第4章  復(fù)合系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)方法
  4.1  串級(jí)控制
    4.1.1  串級(jí)控制的基本概念
    4.1.2  串級(jí)控制主副控制器的設(shè)計(jì)
  4.2  前饋控制
    4.2.1  前饋控制的工作原理
    4.2.2  前饋控制的類型
    4.2.3  前饋控制的使用原則
  4.3  純滯后補(bǔ)償控制
    4.3.1  史密斯預(yù)估控制
    4.3.2  大林算法
  4.4  多變量解耦控制  
    4.4.1  解耦控制原理
    4.4.2  多變量解耦控制的綜合方法
第5章  基于極點(diǎn)配置方法的控制器設(shè)計(jì)
  5.1  極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)方法的原理
    5.1.1  性能指標(biāo)與閉環(huán)系統(tǒng)零極點(diǎn)之間的關(guān)系  
    5.1.2  極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)方法的原理與相關(guān)概念
  5.2  極點(diǎn)配置狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計(jì)
    5.2.1  狀態(tài)可測(cè)時(shí)按極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)控制律
    5.2.2  按極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測(cè)器
    5.2.3  狀態(tài)不可測(cè)時(shí)控制器的設(shè)計(jì)
  5.3  極點(diǎn)配置復(fù)合控制器的設(shè)計(jì)
    5.3.1  復(fù)合控制器的設(shè)計(jì)分析
    5.3.2  丟番圖方程
    5.3.3  一般形式的復(fù)合控制器的設(shè)計(jì)
第6章  基于最優(yōu)化方法的控制器設(shè)計(jì)
  6.1  最優(yōu)控制設(shè)計(jì)方法的原理
    6.1.1  最優(yōu)控制的基本概念
    6.1.2  線性二次型最優(yōu)控制問(wèn)題
  6.2  最優(yōu)化狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計(jì)
    6.2.1  確定性系統(tǒng)LQ控制器的設(shè)計(jì)
    6.2.2  狀態(tài)最優(yōu)估計(jì)器的設(shè)計(jì)  
    6.2.3  隨機(jī)系統(tǒng)LQG控制器的設(shè)計(jì)
  6.3  最小方差控制器的設(shè)計(jì)
    6.3.1  隨機(jī)干擾模型及性能指標(biāo)
    6.3.2  最小方差控制器的設(shè)計(jì)  
    6.3.3  廣義最小方差控制器的設(shè)計(jì)
第7章  基于模型辨識(shí)策略的控制器設(shè)計(jì)
  7.1  引言  
  7.2  自適應(yīng)控制
    7.2.1  概述
    7.2.2  系統(tǒng)辨識(shí)的最小二乘法  
    7.2.3  模型參考自適應(yīng)控制  
    7.2.4  自校正控制
  7.3  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
    7.3.1  概述
    7.3.2   BP神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)
    7.3.3  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自校正控制  
    7.3.4  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制
第8章  基于參數(shù)修正策略的控制器設(shè)計(jì)
  8.1  引言  
  8.2  預(yù)測(cè)控制
    8.2.1  概述
    8.2.2  模型算法控制
    8.2.3  動(dòng)態(tài)矩陣控制
    8.2.4  廣義預(yù)測(cè)控制
  8.3  模糊控制
    8.3.1  概述
    8.3.2  模糊控制原理
    8.3.3  基本模糊控制器設(shè)計(jì)
    8.3.4  模糊自適應(yīng)PID控制器設(shè)計(jì)
  8.4  滑模變結(jié)構(gòu)控制
    8.4.1  概述
    8.4.2  滑模變結(jié)構(gòu)控制原理
    8.4.3  滑模變結(jié)構(gòu)控制器設(shè)計(jì)  
第9章  基于結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定策略的控制器設(shè)計(jì)
  9.1  引言  
  9.2  內(nèi)?？刂?br />    9.2.1  概述
    9.2.2  內(nèi)模控制原理
    9.2.3  內(nèi)?？刂破髟O(shè)計(jì)
  9.3  魯棒控制
    9.3.1  概述
    9.3.2   H∞優(yōu)化與魯棒控制
    9.3.3  標(biāo)準(zhǔn)H∞控制問(wèn)題
    9.3.4  離散系統(tǒng)的H∞狀態(tài)反饋控制
第10章  網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)
  10.1  網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題
    10.1.1  網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的概念
    10.1.2  網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
  10.2  網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的模型分析
    10.2.1  單包傳輸網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的建模
    10.2.2  多包傳輸網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的建模
  10.3  網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)
    10.3.1  控制律的設(shè)計(jì)
    10.3.2  狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)
    10.3.3  控制器的設(shè)計(jì)
第11章  數(shù)字控制器的工程化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
  11.1  數(shù)字控制器的程序設(shè)計(jì)方法
    11.1.1  直接程序設(shè)計(jì)法
    11.1.2  串行程序設(shè)計(jì)法
    11.1.3  并行程序設(shè)計(jì)法
  11.2  數(shù)字控制器應(yīng)用中的問(wèn)題
    11.2.1  一般性問(wèn)題及其解決方法
    11.2.2  量化誤差問(wèn)題
  11.3  數(shù)字控制器飽和現(xiàn)象及其抑制方法
    11.3.1  飽和現(xiàn)象及其對(duì)系統(tǒng)性能的影響
    11.3.2  抑制積分飽和效應(yīng)的控制算法
    11.3.3  抑制微分飽和效應(yīng)的控制算法
  11.4  數(shù)字控制器的工程化實(shí)現(xiàn)
  11.5  數(shù)字程序控制器的設(shè)計(jì)
    11.5.1  數(shù)字程序控制基礎(chǔ)
    11.5.2  逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理
參考文獻(xiàn)

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