计算机控制技术及应用

本书通过总结作者的科 研成果和吸收国内外的先 进理论、方法和技术，以 计算机控制系统的网络化 、开放化、智能化和集成 化发展趋势为主线索，主 要介绍计算机控制系统的 基本概念和计算机控制系 统的典型形式，计算机控 制系统的数学描述与基本 分析方法，以及数字PID控 制器、最少拍控制系统、 达林算法、状态变量设计 法等设计方法及其各种改 进算法。重点突出计算机 控制系统输入输出通道接 口的设计方法和典型控制 系统的设计案例与实现方 法等。本书注重运用CDIO 工程教育理念，立足培养 实际动手能力、综合应用 能力、创新思维能力。每 章均附有精选的习题。 本书可作为普通高等院 校控制科学类、电子信息 类、电气工程类、仪器仪 表类、机械电子类及其相 关专业的本科生、研究生 及教师的教科书和教学参 考书，也可作为广大科技 工作者和工程技术人员的 参考书。

前言 第1章 绪论 1.1 自动化技术与信息技术的关系 1.2 自动控制系统的基本结构 1.3 计算机控制系统基本原理 1.4 计算机控制系统的分类 1.4.1 按功能及结构分类 1.4.2 按控制规律分类 1.4.3 按控制方式分类 1.5 计算机控制系统的特点 1.6 计算机控制系统的性能及其指标 1.6.1 性能指标 1.6.2 控制对象的特性对控制性能的影响 1.7 计算机控制技术的知识体系 1.8 计算机控制技术的发展 1.8.1 现代计算机技术对控制技术的影响 1.8.2 计算机控制技术的发展动向 习题1 第2章 计算机控制系统的数学描述 2.1 计算机控制系统数学描述方法的分类 2.2 信号的采样与保持 2.2.1 信号的分类 2.2.2 连续信号的采样 2.2.3 采样定理 2.2.4 信号复现与零阶保持器 2.3 采样系统的数学描述 2.3.1 脉冲传递函数的定义 2.3.2 开环系统脉冲传递函数 2.3.3 闭环系统的脉冲传递函数 2.4 采样系统的动态响应 2.5 采样系统的稳定性 2.6 采样系统的稳态分析 习题2 第3章 常规数字控制器的设计方法 3.1 数字控制器的设计方法分类 3.2 数字PID控制 3.2.1 理想微分PID控制 3.2.2 实际微分PID控制 3.2.3 数字PID调节器的参数整定 3.3 最少拍数字控制系统 3.3.1 最少拍数字控制系统的设计 3.3.2 最少拍无纹波控制系统设计 3.3.3 最少拍控制系统的改进 3.4 达林算法 3.4.1 达林算法设计 3.4.2 振铃现象及其消除方法 习题3 第4章 高级数字控制器的分析与设计 4.1 系统的能控性与能观测性 4.1.1 基本概念