數(shù)字控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

第1章 引言與連續(xù)控制系統(tǒng)回顧
1.1 引言
1.1.1 數(shù)字控制器的應(yīng)用領(lǐng)域
1.1.2 數(shù)字控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成與特點(diǎn)
1.2 連續(xù)控制系統(tǒng)及其動(dòng)態(tài)特性
1.2.1 微分方程
1.2.2 拉氏變換與傳遞函數(shù)
1.2.3 反饋控制的基本特性
1.2.4 反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
1.2.5 時(shí)間域設(shè)計(jì)指標(biāo)
1.2.6 PID控制
1.3 根軌跡設(shè)計(jì)法
1.3.1 s域設(shè)計(jì)指標(biāo)
1.3.2 根軌跡及其畫圖規(guī)則
1.3.3 基于根軌跡的控制器設(shè)計(jì)
1.4 頻率響應(yīng)設(shè)計(jì)法
1.4.1 頻域設(shè)計(jì)指標(biāo)
1.4.2 基于波特圖的控制器設(shè)計(jì)
1.5 狀態(tài)空間設(shè)計(jì)法
1.5.1 極點(diǎn)配置方法
1.5.2 狀態(tài)觀測器的設(shè)計(jì)
1.5.3 極點(diǎn)配置與觀測器的組合：調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)
1.5.4 參考輸入與積分控制
1.6 本章小結(jié)
習(xí)題1
參考文獻(xiàn)

第2章 離散時(shí)間系統(tǒng)分析
2.1 線性差分方程
2.1.1 數(shù)字化與差分方程
2.1.2 差分方程的求解
2.2 z變換與離散傳遞函數(shù)
2.2.1 z變換及其性質(zhì)
2.2.2 z變換法求解差分方程
2.2.3 結(jié)構(gòu)圖描述與分析
2.2.4 離散傳遞函數(shù)
2.3 離散傳遞函數(shù)與脈沖響應(yīng)的關(guān)系
2.4 BIBO穩(wěn)定
2.5 本章小結(jié)
習(xí)題2
參考文獻(xiàn)

第3章 采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)
3.1 采樣與保持
3.1.1 對采樣數(shù)據(jù)的分析
3.1.2 采樣信號(hào)的頻譜
3.2 信號(hào)重構(gòu)
3.2.1 數(shù)據(jù)外推技術(shù)
*3.2.2 零階保持對輸出信號(hào)的影響
3.3 采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖分析
3.4 離散模型
3.4.1 基于多項(xiàng)式的z變換的離散模型
*3.4.2 基于狀態(tài)空間表達(dá)的離散模型
3.5 本章小結(jié)
習(xí)題3
參考文獻(xiàn)

第4章 基于傳遞函數(shù)的數(shù)字系統(tǒng)分析與數(shù)字控制器設(shè)計(jì)
4.1 s平面對z平面的映射
4.2 離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4.2.1 閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
4.2.2 絕對穩(wěn)定性的檢驗(yàn)方法
4.2.3 相對穩(wěn)定性的檢驗(yàn)方法
4.3 數(shù)字控制器的仿真設(shè)計(jì)
4.3.1 離散等價(jià)方法
4.3.2 仿真設(shè)計(jì)及對設(shè)計(jì)的評價(jià)
4.4 數(shù)字控制器的根軌跡直接設(shè)計(jì)
4.4.1 z域設(shè)計(jì)指標(biāo)
4.4.2 數(shù)字控制器的根軌跡直接設(shè)計(jì)
4.5 數(shù)字控制器的頻率響應(yīng)直接設(shè)計(jì)
4.5.1 離散系統(tǒng)的頻率響應(yīng)及其特性
4.5.2 雙線性變換與頻域設(shè)計(jì)指標(biāo)
4.5.3 數(shù)字控制器的波特圖直接設(shè)計(jì)
*4.6 數(shù)字控制器的解析設(shè)計(jì)
4.7 模擬PID控制器的數(shù)字化
4.7.1 數(shù)字PID控制的基本算法
4.7.2 數(shù)字PID控制器的參數(shù)整定
4.7.3 數(shù)字PID控制的改進(jìn)算法
4.8 數(shù)字控制器的實(shí)現(xiàn)
4.8.1 直接程序?qū)崿F(xiàn)法
4.8.2 串行程序?qū)崿F(xiàn)法
4.8.3 并行程序?qū)崿F(xiàn)法
4.8.4 嵌套程序?qū)崿F(xiàn)法
4.8.5 采樣周期的選擇
4.9 本章小結(jié)
習(xí)題4
參考文獻(xiàn)

第5章 基于極點(diǎn)配置與狀態(tài)估計(jì)的數(shù)字控制器設(shè)計(jì)
5.1 離散時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析
5.1.1 離散時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)
5.1.2 離散時(shí)間狀態(tài)空間系統(tǒng)的求解
5.1.3 脈沖傳遞函數(shù)矩陣
5.1.4 離散時(shí)間狀態(tài)空間系統(tǒng)的穩(wěn)定性
5.2 極點(diǎn)配置
5.2.1 能控性
5.2.2 能觀性
5.2.3 采樣周期與能控性和能觀性
5.2.4 離散時(shí)間狀態(tài)空間系統(tǒng)的極點(diǎn)配置
5.3 狀態(tài)觀測器設(shè)計(jì)
5.3.1 全階觀測器
*5.3.2 降階觀測器
5.4 帶狀態(tài)觀測器的極點(diǎn)配置
5.4.1 分離原理
5.4.2 控制器特性與系統(tǒng)特性
5.4.3 帶狀態(tài)觀測器的離散系統(tǒng)極點(diǎn)配置
5.5 帶參考輸入的離散系統(tǒng)極點(diǎn)配置
5.6 本章小結(jié)
習(xí)題5
參考文獻(xiàn)
附錄A 拉普拉斯變換與z變換表
附錄B 本書中用到的部分?jǐn)?shù)學(xué)公式
附錄C 本書中用到的部分MATLAB指令和部分Simulink模塊
附錄D 部分習(xí)題參考答案