計(jì)算機(jī)控制

內(nèi)容概要

本書以MATLAB為工具，對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述、變換、穩(wěn)定性、性能、綜合方法、可控性及可觀測性進(jìn)行了系統(tǒng)的討論。本書共分7章。第1章緒論，除對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)概念的簡單論述外，還著重闡述了I/O通道在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的地位和數(shù)學(xué)模型。第2章介紹了對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析所必需的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)方法。有些電信類專業(yè)的同學(xué)，如已經(jīng)具備第1、2章的知識(shí)，可以從第3章開始學(xué)習(xí)。第3章對(duì)線性離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述作了介紹，其中，重點(diǎn)介紹了Z變換的相關(guān)知識(shí)。第4章分析了線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能準(zhǔn)則，并討論了如何評(píng)價(jià)系統(tǒng)等。第5章和第6章，結(jié)合具體的實(shí)例，從不同的角度對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的綜合與設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探討。第7章對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可控性與可觀測性的判據(jù)作了介紹。    本書是一本計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制理論與MATLAB工具軟件相結(jié)合的、理論聯(lián)系實(shí)踐的教材，適用于計(jì)算機(jī)控制及計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)的本科生和研究生，也可供廣大從事計(jì)算機(jī)控制和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 緒論  1.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)    1.1.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的概念    1.1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成及其典型形式    1.1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展  1.2 工業(yè)控制機(jī)簡介  1.3 輸入輸出接口與過程通道    1.3.1 數(shù)字量輸入輸出通道    1.3.2 模擬量輸入輸出通道  1.4 關(guān)于MATLAB工具軟件  習(xí)題第2章 數(shù)字信號(hào)分析基礎(chǔ)  2.1 傅里葉級(jí)數(shù)和傅里葉變換    2.1.1 傅里葉級(jí)數(shù)    2.1.2 傅里葉變換的基本公式    2.1.3 傅里葉變換的性質(zhì)    2.1.4 常用傅里葉變換對(duì)  2.2 脈沖函數(shù)δ(t)  2.3 卷積與相關(guān)    2.3.1 定義    2.3.2 卷積定理    2.3.3 相關(guān)定理    2.3.4 包含脈沖函數(shù)δ(t)的卷積  2.4 采樣定理  2.5 離散傅里葉變換    2.5.1 提出問題    2.5.2 離散傅里葉變換是（連續(xù)）傅里葉變換的發(fā)展    2.5.3 離散傅里葉變換對(duì)的定義    2.5.4 離散卷積與離散相關(guān)    2.5.5 離散傅里葉變換的性質(zhì)  2.6 快速傅里葉變換（FFT）    2.6.1 概述    2.6.2 FFT算法步驟    2.6.3 MATLAB中與FFT相關(guān)的函數(shù)  2.7 沃爾什變換    2.7.1 沃爾什函數(shù)    2.7.2 離散沃爾什函數(shù)的表示法    2.7.3 沃爾什函數(shù)的一些性質(zhì)    2.7.4 沃爾什級(jí)數(shù)    2.7.5 沃爾什變換(WT)  習(xí)題第3章 線性離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述  3.1 線性位移不變系統(tǒng)  3.2 線性常系數(shù)差分方程  3.3 Z變換    3.3.1 Z變換定義    3.3.2 Z變換的基本性質(zhì)和基本定理    3.3.3 Z反變換    3.3.4 Z變換與拉氏變換的對(duì)比  3.4 用Z變換求解差分方程  3.5 Z傳遞函數(shù)    3.5.1 傳遞函數(shù)的定義    3.5.2 傳遞函數(shù)的模型  3.6 改進(jìn)Z變換  3.7 離散狀態(tài)空間表達(dá)式    3.7.1 狀態(tài)變量和狀態(tài)空間表達(dá)式    3.7.2 離散狀態(tài)空間表達(dá)式的建立    3.7.3 化系統(tǒng)的Z傳遞函數(shù)為離散狀態(tài)空間表達(dá)式    3.7.4 離散系統(tǒng)的特征方程式  3.8 離散系統(tǒng)的傳遞矩陣  3.9 離散狀態(tài)方程的求解  3.10 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式  習(xí)題第4章 線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能準(zhǔn)則  4.1 Z域分析法    4.1.1 穩(wěn)定域    4.1.2 代數(shù)判據(jù)的推廣    4.1.3 Nyquist判據(jù)的推廣    4.1.4 Z平面上極點(diǎn)分布與沖激響應(yīng)的關(guān)系    4.1.5 根軌跡法  4.2 時(shí)域分析法  4.3 T、K對(duì)離散系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響  4.4 多回路不同采樣周期的離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析    4.4.1 單變量多回路系統(tǒng)    4.4.2 多變量、多回路系統(tǒng)  4.5 性能準(zhǔn)則和最佳化概念    4.5.1 靜態(tài)誤差    4.5.2 誤差級(jí)數(shù)和動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)    4.5.3 誤差準(zhǔn)則與最佳化概念  習(xí)題第5章 模擬化綜合與設(shè)計(jì)  5.1 概述    5.1.1 離散化分析    5.1.2 模擬化分析  5.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的要求  5.3 PID調(diào)節(jié)數(shù)字化  5.4 數(shù)字濾波器法    5.4.1 數(shù)字濾波器的頻率特性    5.4.2 沖激不變法設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器    5.4.3 雙線性變換法設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器  5.5 對(duì)采樣周期T的討論  習(xí)題第6章 離散化綜合與設(shè)計(jì)  6.1 最少拍隨動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    6.1.1 設(shè)計(jì)方法    6.1.2 零點(diǎn)、極點(diǎn)分布與最少拍設(shè)計(jì)    6.1.3 連續(xù)部分的飽和特性對(duì)采樣頻率的限制    6.1.4 最少拍隨動(dòng)系統(tǒng)的缺點(diǎn)  6.2 最少拍無紋波隨動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)  6.3 多變量隨動(dòng)系統(tǒng)的最少拍無紋波設(shè)計(jì)    6.3.1 在階躍輸入作用下的單變量系統(tǒng)    6.3.2 在單位速度輸入作用下的單變量系統(tǒng)    6.3.3 在單位階躍輸入作用下的多變量系統(tǒng)    6.4 最小均方誤差系統(tǒng)的設(shè)計(jì)  6.5 最小能量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)  6.6 按二次型性能指標(biāo)的設(shè)計(jì)方法  6.7 對(duì)象具有純延遲的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    6.7.1 大林算法    6.7.2 振鈴現(xiàn)象及消除方法  習(xí)題第7章 連續(xù)LTI系統(tǒng)的能控性和能觀測性  7.1 概念  7.2 能控性的提法  7.3 連續(xù)LTI系統(tǒng)完全能控的判據(jù)的兩種形式  7.4 能觀測性的提法  7.5 連續(xù)LTI系統(tǒng)完全能觀的判據(jù)的兩種形式  習(xí)題參考文獻(xiàn)

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