計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

第1章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述 1.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一般概念 1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成 1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類 1.4 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 本章小結(jié) 習(xí)題第2章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的過(guò)程通道 2.1 接口與過(guò)程通道 2.1.1 接口電路 2.1.2 過(guò)程輸入通道 2.1.3 過(guò)程輸出通道 2.2 系統(tǒng)間的通信通道 2.2.1 串行總線的基本概念 2.2.2 串行通信的異步和同步方式 2.2.3 差錯(cuò)控制技術(shù) 2.2.4 串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線 2.2.5 現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)總線 2.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中信號(hào)采樣與恢復(fù) 2.3.1 信號(hào)的采樣過(guò)程 2.3.2 采樣定理 2.3.3 量化過(guò)程和量化誤差 2.3.4 信號(hào)的恢復(fù)和保持器 2.4 過(guò)程通道的干擾和數(shù)字濾波 2.4.1 串模干擾和共模干擾 2.4.2 數(shù)字濾波 2.5 標(biāo)度變換 本章小結(jié) 習(xí)題第3章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)工具和數(shù)學(xué)分析 3.1 差分方程 3.2 z變換及z傳遞函數(shù) 3.2.1 z變換 3.2.2 z變換的一些基本性質(zhì) 3.2.3 z的反變換 3.2.4 用z變換求解差分方程 3.3 脈沖傳遞函數(shù) 3.3.1 脈沖傳遞函數(shù)定義 3.3.2 脈沖傳遞函數(shù)的求法 3.4 z域穩(wěn)定性分析 3.4.1 系統(tǒng)在z域穩(wěn)定性條件 3.4.2 系統(tǒng)在z域穩(wěn)定性判據(jù) 3.4.3 線性離散系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析 3.4.4 線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 本章小結(jié) 習(xí)題第4章 計(jì)算機(jī)控制的模擬化設(shè)計(jì)方法 4.1 模擬控制器到數(shù)字控制器的實(shí)現(xiàn) 4.1.1 模擬控制器到數(shù)字控制器的離散等效原理及條件 4.1.2 模擬控制器轉(zhuǎn)化為數(shù)字控制器的方法 4.2 數(shù)字PID控制器的設(shè)計(jì) 4.2.1 模擬PID控制規(guī)律的離散化 4.2.2 數(shù)字PID控制算法的改進(jìn) 4.3 數(shù)字PID控制器參數(shù)的整定 4.3.1 PID參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)性能的影響 4.3.2 采樣周期T的選擇 4.3.3 簡(jiǎn)易工程法整定參數(shù) 4.3.4 試湊法確定PID調(diào)節(jié)器參數(shù) 4.3.5 PID歸一參數(shù)整定法 4.4 設(shè)計(jì)舉例 本章小結(jié) 習(xí)題第5章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的離散化設(shè)計(jì) 5.1 最少拍無(wú)差計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5.1.1 最少拍無(wú)差控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 5.1.2 快速有波紋系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5.1.3 快速無(wú)波紋系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5.2 純滯后控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5.2.1 史密斯(Smith)預(yù)估控制 5.2.2 大林(Dahlin)算法 5.3 數(shù)字控制器的頻域設(shè)計(jì)法 5.3.1 數(shù)字控制器的頻率特性 5.3.2 w變換法的設(shè)計(jì)步驟 5.4 數(shù)字控制器的根軌跡設(shè)計(jì)法 本章小結(jié) 習(xí)題第6章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間設(shè)計(jì)法 6.1 狀態(tài)空間法的基本概念 6.2 離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述 6.2.1 由差分方程建立離散狀態(tài)空間模型 6.2.2 多輸入多輸出離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述 6.2.3 離散狀態(tài)方程的求解 6.2.4 離散狀態(tài)空間方程與z傳遞函數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 6.3 離散系統(tǒng)的能控性和能觀性 6.3.1 能控性和能觀性定義 6.3.2 對(duì)偶原理 6.4 離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間設(shè)計(jì)法 6.4.1 極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)法 6.4.2 狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)法 6.4.3 離散二次型最優(yōu)設(shè)計(jì)法 本章小結(jié) 習(xí)題第7章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的模糊控制 7.1 模糊控制的數(shù)學(xué)工具 7.1.1 模糊集合 7.1.2 模糊集合的表示方法 7.1.3 模糊集合的運(yùn)算 7.1.4 隸屬函數(shù)確定方法 7.1.5 模糊關(guān)系 7.2 模糊控制原理 7.2.1 模糊控制器的組成 7.2.2 模糊控制器設(shè)計(jì) 7.3 雙輸入單輸出模糊控制器設(shè)計(jì) 7.4 模糊數(shù)字PID控制器 本章小結(jié) 習(xí)題第8章 離散控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真 8.1 MATLAB一Simulink簡(jiǎn)介 8.2 Simulink結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì) 8.3 離散系統(tǒng)仿真 8.4 Simulink仿真應(yīng)用 本章小結(jié) 習(xí)題第9章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性與抗干擾技術(shù) 9.1 可靠性的基本概念 9.1.1 可靠性的含義 9.1.2 可靠性的主要指標(biāo) 9.1.3 系統(tǒng)可靠性的計(jì)算方法 9.2 改善計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可靠性的方法 9.2.1 影響計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可靠性的因素及改善措施 9.2.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)原則 9.3 硬件抗干擾技術(shù) 9.3.1 干擾的基本概念 9.3.2 干擾的藕合方式 9.3.3 抗干擾的主要技術(shù)手段 9.3.4 串模干擾與共模干擾 9.3.5 電源系統(tǒng)的干擾 9.3.6 反射波的干擾 9.4 軟件抗干擾技術(shù) 9.4.1 指令n余技術(shù) 9.4.2 軟件陷阱技術(shù) 9.4.3 故障自動(dòng)恢復(fù)處理程序 9.4.4 Watchdog技術(shù) 本章小結(jié) 習(xí)題參考文獻(xiàn)