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第一章计算机控制系统概述1

第一节计算机控制系统的发展概况1

第二节计算机控制系统的组成及特点1

目 录1

第三节计算机控制系统的基本类型3

习题与思考题9

第二章计算机控制系统的过程通道10

第一节过程通道概述10

第二节过程参数的采样原理11

第三节数字滤波15

第四节模拟量输入输出通道18

第五节开关量输入输出通道21

第七节过程通道中的抗干扰问题24

第六节脉冲输出电路24

习题与思考题28

第三章计算机控制系统的动态分析30

第一节线性离散系统动态分析基础30

一、差分方程30

二、Z变换32

三、脉冲传递函数39

四、〔Z〕平面与〔S〕平面的映射关系43

五、线性离散系统稳定的充要条件47

六、劳斯稳定判据47

七、〔Z〕平面上零极点分布与瞬态质量的关系49

八、T、K对离散系统稳定性的影响54

九、改进Z变换55

十、离散系统的状态空间表达式60

第二节单变量多回略不同采样周期的离散系统的稳定性分析75

*第三节多变量多回路离散系统的稳定性分析79

第四节离散系统的性能准则82

习题89

第四章计算机控制系统的综合（一）——模拟化设计方法91

第一节概述91

第二节直接数字控制系统93

一、直接数字控制系统的基本概念93

二、直接数字控制系统的组成特点94

三、直接数字控制系统的控制功能和应用场合96

四、直接数字控制系统与模拟控制系统的比较98

五、控制用计算机的特点98

六、直接数字控制系统的控制方程和参数整定99

七、DDC串级控制系统110

第三节自动位置控制系统（APC）114

一、系统的组成和工作原理114

二、4PC的控制方案117

*三、APC系统的控制特性118

四、APC系统的控制算法124

五、在实际应用中需要处理的一些问题126

六、S-APC系统控制程序框图128

第四节大纯滞后补偿控制系统131

一、大纯滞后补偿控制原理131

二、大纯滞后补偿的DDC系统134

三、Smith预估器应用实例138

第五节多变量解耦控制系统138

一、解耦的条件140

二、解耦的综合方法142

第六节多变量前馈控制系统147

一、前馈控制的概念147

二、多变量前馈－反馈控制系统150

*三、多输入－多输出的多变量前馈控制系统152

习题与思考题155

第五章计算机控制系统的综合（二）——直接数字设计方法156

第一节最少拍无纹波随动系统的设计156

一、最少拍的设计原则156

二、零、极点分布的影响159

三、消除输出纹波的方法161

*第二节多变量系统的最少拍无纹波设计166

第三节最小均方误差系统的设计171

*第四节最小能量控制系统的设计177

*第五节按二次型性能指标的设计方法182

第六节对象具有纯滞后的计算机控制系统的设计186

一、大林算法186

二、振铃现象及消除方法188

三、大林算法与PID算法之间的关系190

第七节 自校正调节器的设计193

习题198

第六章计算机直流可逆调速系统200

第一节系统的组成和工作原理200

一、同步信号的获得201

二、信号的检测202

四、数字触发器203

三、速度调节器和电流调节器203

五、脉冲输出电路208

第二节应用程序208

一、程序结构208

二、通道和接口的安排209

三、程序框图211

四、程序说明211

五、系统调试215

习题与思考题216

第七章电阻炉温度自适应控制系统217

第一节系统的组成和工作原理217

一、信号的检测218

二、对象参数的估计219

四、数字触发器220

三、控制量的计算220

五、脉冲输出电路221

第二节应用程序221

一、程序结构221

二、通道和接口的安排224

三、程序框图232

四、程序说明232

五、系统调试233

习题与思考题235

附录一 拉普拉斯变换和Z变换表236

附录二矩阵及其运算244

附录三矩阵指数eAt的计算方法253

附录四 广义逆矩阵理论258

参考文献262