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第1章 绪论1

1.1 计算机控制系统概述1

1.2　计算机控制系统的分类3

1.3 计算机控制系统的发展概况6

1.4　计算机控制理论9

1.5　计算机控制系统的优缺点11

习题11

第2章 计算机控制系统的硬件和软件12

2.1　计算机控制系统的硬件构成12

2.2 计算机控制系统的输入和输出接口14

2.3　专用硬件实现的数字控制器19

2.4　计算机控制系统的软件21

习题28

第3章　采样与数据保持30

3.1　概述30

3.2　采样过程的数学表示30

3.3　采样定理34

3.4　数据保持原理37

3.5　零阶保持器38

3.6 一阶保持器40

3.7　采样频率的选择42

习题45

第4章　z变换理论47

4.1　z变换的定义47

4.2　z变换的方法48

4.3　z变换的性质和定理54

4.4　z反变换64

习题69

第5章 计算机控制系统的描述72

5.1 线性离散系统的数学描述72

5.2　脉冲响应函数72

5.3　脉冲传递函数74

5.4 开环和闭环脉冲传递函数的求法75

5.5 计算机控制系统的响应86

5.6 计算机控制系统相邻采样瞬时之间的响应89

5.7　计算机控制系统的性能指标95

5.8　离散状态空间数学描述的实现98

习题108

第6章 计算机控制系统的分析115

6.1　s平面到z平面的变换115

6.2　计算机控制系统的稳定性121

6.3 计算机控制系统的动态过程135

6.4　计算机控制系统的稳态误差141

6.5 计算机控制系统的根轨迹分析法146

6.6　计算机控制系统的频率特性分析法151

习题154

第7章 计算机控制系统的模拟设计法158

7.1 概述158

7.2 连续与离散传递函数的转换159

7.3　数字PID控制器设计170

7.4　数字PID控制器算法的几种形式174

7.5　数字PID控制器的参数整定180

7.6　ω变换设计法184

7.7　根轨迹设计法191

7.8　史密斯（Smith）数字控制器设计192

习题195

第8章 计算机控制系统的离散设计法196

8.1 离散设计法的设计原则196

8.2 特殊类型系统的最小拍无差控制设计197

8.3 一般系统的最小拍无差控制设计201

8.4　无纹波最小拍无差控制系统设计204

8.5 非最小拍无差控制系统设计207

8.6　达林（Dahlin）算法213

8.7 复合控制系统设计217

习题219

第9章 计算机控制系统的状态空间描述与分析221

9.1 计算机控制系统的状态空间描述221

9.2　能控性与能观测性223

9.3　离散状态方程的解232

9.4　脉冲传递函数矩阵235

9.5　离散状态方程的规范形式237

9.6　离散状态方程的线性变换244

9.7　连续控制对象状态方程的离散化250

9.8　李雅普诺夫稳定性分析253

习题257

第10章　计算机控制系统的状态空间设计法262

10.1　状态模型的最小拍系统设计262

10.2　状态模型的无纹波系统设计265

10.3　状态反馈极点配置系统设计275

10.4　输出反馈设计方法281

10.5　状态观测器系统设计286

习题315

第11章　计算机跟踪系统设计方法321

11.1　概述321

11.2　理想跟踪系统设计方法321

11.3　响应模型跟踪系统设计方法330

11.4　参考模型跟踪系统设计方法342

习题355

第12章　计算机控制系统的应用358

12.1　计算机控制系统典型环节的数学模型358

12.2　计算机控制系统的整量化误差分析361

12.3　系数误差及其对控制器动态特性的影响371

12.4　由量化引起的非线性——死区和极限环374

12.5　A/D转换器、存储器、运算单元和D/A转换器中的字长380

12.6　变磁阻电动机的计算机控制383

12.7　研磨机器人的计算机控制387

12.8　壁面爬行遥控检查机器人的计算机控制390

12.9　弧焊机器人的计算机控制394

习题398

参考文献399