第1章 引 论
1.1 计算机控制系统的基本概念(1)
1.1.1 计算机控制系统(1)
1.1.2 控制系统的分类(1)
1.1.3 计算机控制系统的分类(7)
1.1.4 计算机控制系统实现中的实际问题(11)
1.2 计算机控制系统的研究内容和对系统的基本要求
1.2.1 计算机控制系统的研究内容(15)
1.2.2 对计算机控制系统的基本要求(16)
1.3 历史回顾(16)
1.4 计算机集成制造系统(20)
习 题(21)
第2章 连续控制系统
2.1 引 言(22)
2.1.1 单输入单输出控制系统(22)
2.1.2 常用输入信号(23)
2.2 拉普拉斯变换(28)
2.2.1 拉普拉斯变换的定义(28)
2.2.2 拉普拉斯变换定理(30)
2.2.3 拉普拉斯反变换(36)
2.2.4 用拉普拉斯变换法解线性常系数微分方程(45)
2.3 物理系统的数学模型(46)
2.3.1 线性元件的微分方程(47)
2.3.2 随动系统的微分方程(51)
2.4 传递函数和方框图(53)
2.4.1 传递函数和微分方程(53)
2.4.2 电子网络的传递函数(54)
2.4.3 简单方框图的传递函数(55)
2.4.4 方框图简化(59)
2.5 传递函数和信号流图(64)
2.5.1 信号流图定义(64)
2.5.2 梅逊增益公式(65)
2.6 控制系统的时域分析(69)
2.6.1 冲击响应和阶跃响应(69)
2.6.2 时域性能指标(70)
2.6.3 一阶系统的动态响应(72)
2.6.4 二阶系统的动态响应(74)
2.6.5 高阶系统分析(83)
2.6.6 稳态误差分析(85)
2.6.7 用MATLAB绘制单位阶跃响应和冲击响应曲线
2.6.8 稳定性分析(94)
2.7 根轨迹(101)
2.7.1 根轨迹法(101)
2.7.2 根轨迹图的绘制(103)
2.7.3 用MATLAB绘制根轨迹图(106)
2.8 频率响应的概念(111)
2.8.1 频率响应法(112)
2.8.2 频率特性的图形表示(114)
2.8.3 典型环节的频率特性(116)
2.8.4 频域性能指标(122)
2.8.5 开环传递函数的频率特性(124)
2.8.6 时域和频域响应之间的关系(132)
2.8.7 用MATLAB进行频域分析(134)
* 2.9 复合控制系统(141)
2.9.1 对输入前馈补偿的复合控制系统(141)
2.9.2 对扰动前馈补偿的复合控制系统(142)
2.10 控制系统设计(143)
2.10.1 校正装置的结构(143)
2.10.2 校正装置的特性(144)
2.10.3 根轨迹校正(151)
2.10.4 频率校正(156)
习 题(164)
第3章 离散时间系统
3.1 引 言(170)
3.2 差分方程(173)
3.3 采样定理(174)
3.3.1 采样过程及采样信号的频谱(174)
3.3.2 香农采样定理(178)
3.3.3 零阶保持器(178)
3.4 z变换(181)
3.4.1 z变换定义(181)
3.4.2 z变换定理(182)
3.4.3 z反变换(187)
3.4.4 用z变换求解差分方程(190)
3.5 离散系统的传递函数和方框图(191)
3.5.1 离散传递函数与差分方程(191)
3.5.2 开环Z传递函数(194)
3.5.3 闭环Z传递函数(197)
3.5.4 离散系统的稳态误差(205)
3.6 离散系统的极点、零点和稳定性(207)
3.6.1 离散系统的极点与零点(207)
3.6.2 S平面到Z平面的映射(208)
3.6.3 离散系统的稳定性(209)
3.6.4 双线性变换(212)
3.6.5 劳斯稳定性判据(213)
3.6.6 朱利稳定性判据(215)
3.7 离散系统的根轨迹(219)
3.7.1 根轨迹图(219)
3.7.2 Z平面上的等阻尼比线(221)
3.8 离散系统的频率响应(222)
3.8.1 对数频率特性(223)
3.8.2 极坐标频率特性(224)
3.8.3 用MATLAB绘制离散系统的频率特性曲线
习 题
第4章 数字滤波器的基本原理与设计
4.1 引 言(233)
4.2 数字滤波器原理(233)
4.3 模拟滤波器(235)
4.3.1 巴特沃斯滤波器(236)
4.3.2 二项式滤波器(238)
4.3.3 ITAE和贝塞尔滤波器(238)
4.3.4 其它类型的模拟滤波器(239)
4.4 IIR数字滤波器的设计(240)
4.4.1 冲击不变性方法(240)
4.4.2 阶跃不变性方法(241)
4.4.3 极零点匹配法(242)
4.4.4 双线性变换法(243)
习 题(246)
第5章 计算机控制系统设计
5.1 引 言(247)
5.1.1 计算机控制系统连续化设计方法(247)
5.1.2 计算机控制系统离散化设计方法(251)
5.2 有限拍控制(252)
5.2.1 有限拍控制系统设计(252)
5.2.2 有限拍无纹波控制系统(264)
5.2.3 有限拍设计的改进(266)
*5.3 根轨迹法(269)
5.4 双线性变换法(272)
*5.5 参数优化法(276)
*5.6 带纯滞后被控对象的控制系统设计(276)
5.6.1 大林算法(277)
5.6.2 史密斯预报器(282)
习 题(284)
第6章 PID控制
6.1 引 言(286)
6.2 模拟和数字PID算法(289)
6.2.1 模拟PID算法(289)
6.2.2 数字PID算法(290)
6.3 数字PID的改进算法(293)
6.3.1 积分分离PID控制算法(293)
6.3.2 不完全微分PID控制算法(293)
6.3.3 带死区的PID控制算法(296)
6.4 模拟和数字PID参数整定(297)
6.4.1 模拟PID参数整定(297)
6.4.2 数字PID参数整定(303)
6.4.3 PID控制的自整定方法(305)
6.5 模拟和数字PDF与PDFF算法(305)
6.5.1 PDF算法(305)
6.5.2 PDFF算法(306)
6.5.3 PID,PDF和PDFF控制系统(309)
6.6 PDF和PDFF参数整定(313)
6.6.1 用标准滤波器进行参数整定(313)
6.6.2 被控对象为单积分(314)
6.6.3 被控对象为双积分(316)
习 题(317)
第7章 可编程序控制器
7.1 引 言(318)
7.2 可编程序控制器的组成和工作原理(319)
7.2.1 可编程序控制器的组成(319)
7.2.2 可编程序控制器的工作原理(320)
7.3 可编程序控制器的编程方式(320)
7.3.1 可编程序控制器的编程语言(320)
7.3.2 可编程序控制器的指令及编程方法(322)
7.4 可编程序控制器通信与网络功能(333)
7.4.1 可编程序控制器与计算机构成控制系统
7.4.2 可编程序控制器网络(333)
7.4.3 制造自动化协议(334)
习 题(334)
附录 部分习题参考答案(336)
参考文献(341)