数字控制系统

第1章 绪论

1.1 数字控制系统概述

1.2 数字控制系统的组成

1.3 数字控制系统的分类

1.4 数字控制系统的主要优点

1.5 数字控制系统的发展趋势

习题1

第2章 数字控制系统分析

2.1 数字信号的表示

2.1.1 信号的种类

2.1.2 数字控制

2.1.3 采样过程与Matlab仿真

2.1.4 采样周期的选取

2.1.5 保持器与Matlab仿真

2.2 数字控制系统的数学描述

第1章 绪论

1.1 数字控制系统概述

1.2 数字控制系统的组成

1.3 数字控制系统的分类

1.4 数字控制系统的主要优点

1.5 数字控制系统的发展趋势

习题1

第2章 数字控制系统分析

2.1 数字信号的表示

2.1.1 信号的种类

2.1.2 数字控制

2.1.3 采样过程与Matlab仿真

2.1.4 采样周期的选取

2.1.5 保持器与Matlab仿真

2.2 数字控制系统的数学描述

2.2.1 线性差分方程描述

2.2.2 Z传递函数描述与Matlab仿真

2.2.3 状态空间描述与Matlab仿真

2.3 数字控制系统的性能分析

2.3.1 时域响应分析

2.3.2 根轨迹分析

2.3.3 频域响应分析

2.3.4 Matlab仿真——系统性能分析

2.3.5 稳定性分析

2.3.6稳态误差分析

2.3.7 广义Z变换

习题2

第3章 离散状态空间分析

3.1 离散系统的状态空间表示与转换

3.1.1 差分方程化离散状态空间

3.1.2 Z传递函数化离散状态空间

3.1.3 传递函数化Z传递函数

3.1.4 连续与离散状态空间的相互转换

3.1.5 数字控制系统的状态空间表示

3.1.6 Matlab仿真——离散化方法

3.2 离散系统的可控性与可观测性

3.2.1 离散系统的可控性

3.2.2 离散系统的可观测性

3.2.3 Matlab仿真——可控性与可观测性

3.2.4 可控标准型与可观测标准型

3.2.5 Matlab仿真——模态转换

3.3 极点配置与状态观测器分析

3.3.1 极点配置

3.3.2 状态观测器

3.3.3 带状态观测器的反馈控制器

3.3.4 最优状态反馈设计——Lyapunov第二法

3.3.5 Matlab仿真——极点配置与状态观测器设计

3.4 几个相关矩阵的运算结果

习题3

第4章 数字仿真系统分析

4.1 连续系统的数字仿真分析

4.1.1 带采样和保持器的数字仿真

4.1.2 数值积分的数字仿真

4.1.3 Z型数字仿真

4.2 离散系统的数字仿真分析

4.2.1 离散系统I型的数字仿真

4.2.2 离散系统Ⅱ型的数字仿真

4.2.3 离散系统Ⅲ型的数字仿真

习题4

第5章 数字控制系统的离散化设计

5.1 数字控制器的离散化设计

5.1.1 W变换设计法

5.1.2 直接设计法

5.1.3 根轨迹设计法

5.1.4 Matlab仿真——数字滤波器

5.2 最少拍系统设计

5.2.1 最少拍设计法

5.2.2 最少拍无波纹系统的设计

5.2.3 扰动系统的最少拍设计

5.3 最小均方误差系统的设计

5.4 纯滞后系统数字控制器设计

5.4.1 大林算法

5.4.2 纯滞后补偿控制器设计

习题5

第6章 数字控制系统的模拟化设计

6.1 数字控制器的模拟化~~Stit。

6.1.1 模拟化设计法

6.1.2 模拟控制器的离散化

6.1.3 Matlab仿真——数字控制器的模拟化设计

6.2 数字PID控制器设计

6.2.1 数字PID控制器的基本算法

6.2.2 数字PID控制器算法的改进

6.2.3 PII)控制参数的整定

6.2.4 Matlab仿真——PID控制器设计

习题6

第7章 离散状态空间设计

7.1 概述

7.2 离散状态空间设计法

7.2.1 单输入一单输出系统的设计

7.2.2 多输入一多输出系统的设计

7.3 最小能量控制系统设计

7.4 二次型指标的最优控制设计

习题7

第8章 数字控制系统的应用

8.1 球一梁数字控制系统

8.2 倒立摆数字控制系统

参考文献

《十一五规划教材·数字控制系统：分析、设计与实现》比较系统地阐述了数字控制系统分析、设计与实现的基本理论与方法，并且每一章都配有Matlab仿真实现，可以帮助加深理解这些理论与方法。全书共分8章，其主要内容包括：数字控制系统的组成与分类，数字控制系统的发展概况与趋势；采样定理与采样过程，数字信号的生成与表示；数字控制系统的数学描述——脉冲传递函数、差分方程和状态方程；数字控制系统的动态性能分析；离散状态空间分析；数字仿真系统分析；数字控制系统的离散化设计；数字控制系统的模拟化设计；离散状态空间设计；数字控制系统的实现。《十一五规划教材·数字控制系统：分析、设计与实现》结合理论讲解大量的例题，将深奥的理论通过例题理解有事半功倍之效。同时，每章配有习题为读者进一步学习之用。《十一五规划教材·数字控制系统：分析、设计与实现》另配有多媒体课件和Matlab仿真实现源程序。

《十一五规划教材?数字控制系统：分析、设计与实现》可以作为高等学校计算机、电子、信息工程自动化和机械电子专业的本科生教材，同时也可作为有关科研技术人员的参考书。