计算机控制系统

第1章 绪论

1.1　计算机控制系统概述

1.1.1 计算机控制系统的一般概念

1.1.2 计算机控制系统的主要特点

1.2　计算机控制系统的组成

1.2.1 计算机控制系统的硬件组成

1.2.2 计算机控制系统的软件组成

1.3　计算机控制系统的典型应用形式

1.3.1 数据采集与操作指导系统

1.3.2 直接数字控制系统

1.3.3 监督计算机控制系统

1.3.4 计算机分级分布式控制系统

1.3.5 数据采集与监督控制系统

1.3.6 现场总线控制系统

1.4　计算机控制系统的发展概况

1.4.1 计算机控制系统的发展历程

1.4.2 计算机控制系统的发展趋势

1.5　计算机控制系统的理论与设计问题

1.5.1 计算机控制系统的理论问题

1.5.2 计算机控制系统的设计问题

本章小结

习题与思考题

第2章 计算机控制系统的信号变换

2.1　模／数变换与数／模变换

2.1.1 信号类型

2.1.2　A／D转换器

2.1.3 D／A转换器

2.1.4　A／D转换与D／A转换对系统性能的影响

2.2　采样过程的数学描述及特性分析

2.2.1 采样过程的一般描述

2.2.2 采样开关的数学描述

2.2.3 采样信号的时域描述

2.2.4 采样信号的频域描述与频域特性

2.2.5 采样定理

2.3　信号的恢复与重构

2.3.1 信号的理想恢复过程

2.3.2 信号的非理想重构过程

2.3.3 零阶保持器

2.3.4 后置滤波

2.4　信号的量化

本章小结

习题与思考题

第3章 计算机控制系统的数学描述

3.1　Z变换理论

3.1.1 z变换的定义

3.1.2　z变换的方法

3.1.3 变换的性质和定理

3.1.4 z反变换

3.2 差分方程

3.2.1 差分方程的一般形式

3.2.2 差分方程的求解

3.3　传递函数

3.3.1 z传递函数的概念

3.3.2 传递函数与差分方程的关系

3.3.3 开环z传递函数

3.3.4 闭环z传递函数

3.3.5 计算机控制系统的输出响应计算

3.4 离散状态空间描述

3.4.1 线性定常离散系统的状态空间模型的建立

3.4.2 连续状态方程的离散化

3.4.3 计算机控制系统的闭环状态

方程

本章小结

习题与思考题

第4章 计算机控制系统的经典分析方法

4.1　计算机控制系统的稳定性分析

4.1.1 j平面与z平面的关系

4.1.2 计算机控制系统稳定性条件

4.1.3 计算机控制系统稳定性的判断

4.1.4 采样周期与开环增益对稳定性的影响

第5章　基于连续系统理论的数字控制器设计

第6章　数字控制器Z域直接设计方法

第7章　计算机控制系统的状态空间分析

第8章　计算机控制系统的状态空间设计

第9章　分级分布计算机控制系统

第10章　计算机数值控制系统

第11章　计算机控制系统的设计与实现

参考文献

本书依据控制学科本科自动化专业“计算机控制系统”课程教学大纲编写，系统地介绍计算机控制系统的基本原理、分析与设计方法及有关工程实现技术，主要内容如下：理论基础，包括计算机控制系统基本概念、计算机控制系统的信号变换与计算机控制系统的数学描述等；计算机控制系统的经典分析与设计方法，包括基于Z传递函数分析方法、基于连续系统理论的数字控制器设计与区域直接设计等；计算机控制系统的状态空间分析与设计方法；分级分布式计算机控制系统与计算机数值控制系统；计算机控制系统的工程实现技术。本书提供电子课件与部分习题解答． 本书可作为高等学校本科自动化专业、电气工程、仪器仪表、计算机应用及机电一体化等相关专业的教材或研究生基础教材，同时也可作为有关工程技术人员的参考资料。