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內(nèi)容簡(jiǎn)介:　　《計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)第2版清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系列教材》是作者在《計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)》的基礎(chǔ)上，綜合了多年來(lái)在清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系從事教學(xué)、科研方面的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，吸收了國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)理論、方法和技術(shù)，反復(fù)修改、總結(jié)、編著定稿的?！队?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)》出版后，被許多兄弟院校選用作教材?！队?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)第2版清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系列教材》除了保持了原書(shū)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)外，增加了當(dāng)前使用十分廣泛、效果卓著的“模糊控制”(第6章)，包含有大量工程實(shí)用技術(shù)的“計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”(第10章)，對(duì)書(shū)中許多章節(jié)做了修改、充實(shí)和提高，每章末都附加了練習(xí)題?！队?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)第2版清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系列教材》闡述了計(jì)算機(jī)控制的基本概念；較全面、較系統(tǒng)地介紹計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的幾種基本分析方法和具有實(shí)用價(jià)值的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，并提出了改進(jìn)措施；介紹一些新型的控制手段、方法及其應(yīng)用以及有發(fā)展前途的集散型控制系統(tǒng)；形成了一套較完整、較充實(shí)、較實(shí)用的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的基本體系。本書(shū)注意保持技術(shù)、方法的先進(jìn)性

目錄:第1章計(jì)算機(jī)控制概論1
1.1典型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)2
1.2計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類9
1.3計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成13
1.3.1控制對(duì)象16
1.3.2執(zhí)行器17
1.3.3測(cè)量環(huán)節(jié)18
1.3.4數(shù)字調(diào)節(jié)器及輸入、輸出通道19
1.4計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的性能及其指標(biāo)27
1.4.1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性27
1.4.2計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性28
1.4.3動(dòng)態(tài)指標(biāo)28
1.4.4穩(wěn)態(tài)指標(biāo)29
1.4.5綜合指標(biāo)30
1.5對(duì)象特性對(duì)控制性能的影響31
1.5.1對(duì)象放大系數(shù)對(duì)控制性能的影響32
1.5.2對(duì)象的慣性時(shí)間常數(shù)對(duì)控制性能的影響32
1.5.3對(duì)象的純滯后時(shí)間對(duì)控制性能的影響32
1.6計(jì)算機(jī)控制研究的課題32
1.7計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展方向34
1.8計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展前景35
1.9練習(xí)題37
第2章線性離散系統(tǒng)的Z變換分析法38
2.1概述38
2.1.1線性離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述和分析方法38
2.1.2差分方程的解法40
2.2Z變換41
2.2.1Z變換的定義41
2.2.2Z變換的性質(zhì)和定理43
2.3Z 反變換46
2.3.1部分分式法46
2.3.2長(zhǎng)除法47
2.3.3留數(shù)計(jì)算法48
2.4用Z變換求解差分方程49
2.5Z傳遞函數(shù)50
2.5.1Z傳遞函數(shù)的定義50
2.5.2連續(xù)環(huán)節(jié)(或系統(tǒng))的離散化51
2.5.3Z傳遞函數(shù)的性質(zhì)55
2.5.4用Z傳遞函數(shù)來(lái)分析離散系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程特性61
2.5.5用Z傳遞函數(shù)來(lái)分析離散系統(tǒng)的誤差特性62
2.6線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析65
2.6.1S平面與Z平面的映射關(guān)系65
2.6.2線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)定域66
2.6.3線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)定判據(jù)67
2.7線性離散系統(tǒng)的性能分析72
2.8線性離散系統(tǒng)的根軌跡分析法74
2.8.1根軌跡分析法74
2.8.2開(kāi)環(huán)零點(diǎn)、極點(diǎn)的分布對(duì)根軌跡的影響79
2.8.3Z平面上的等阻尼比線及其應(yīng)用79
2.9線性離散系統(tǒng)的頻率特性分析法81
2.9.1極坐標(biāo)法81
2.9.2對(duì)數(shù)頻率特性法83
2.10練習(xí)題85
第3章線性離散系統(tǒng)的離散狀態(tài)空間分析法90
3.1概述90
3.2線性離散系統(tǒng)的離散狀態(tài)空間表達(dá)式90
3.2.1由差分方程導(dǎo)出離散狀態(tài)空間表達(dá)式91
3.2.2由Z傳遞函數(shù)建立離散狀態(tài)空間表達(dá)式95
3.3線性離散系統(tǒng)離散狀態(tài)方程的求解105
3.4線性離散系統(tǒng)的Z傳遞矩陣107
3.5線性離散系統(tǒng)的Z特征方程109
3.6計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的離散狀態(tài)空間表達(dá)式110
3.7用離散狀態(tài)空間法分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性114
3.8練習(xí)題115
第4章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的離散化設(shè)計(jì)118
4.1有限拍設(shè)計(jì)概述118
4.2有限拍調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)123
4.3采樣頻率的選擇125
4.4有限拍無(wú)紋波設(shè)計(jì)127
4.5有限拍設(shè)計(jì)的改進(jìn)132
4.6擾動(dòng)系統(tǒng)的有限拍設(shè)計(jì)137
4.7有限拍設(shè)計(jì)的小結(jié) 139
4.8W變換設(shè)計(jì)法140
4.9根軌跡設(shè)計(jì)法143
4.10練習(xí)題144
第5章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的模擬化設(shè)計(jì)147
5.1概述147
5.2對(duì)數(shù)頻率特性法校正148
5.3數(shù)字PID控制150
5.4數(shù)字PID控制的改進(jìn)155
5.4.1積分分離PID控制算法156
5.4.2不完全微分PID算法157
5.4.3微分先行PID算法159
5.4.4帶死區(qū)的PID控制160
5.5數(shù)字PID調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定161
5.5.1PID調(diào)節(jié)器參數(shù)對(duì)控制性能的影響161
5.5.2采樣周期T的選擇164
5.5.3擴(kuò)充臨界比例度法選擇PID參數(shù)165
5.5.4擴(kuò)充響應(yīng)曲線法選擇PID參數(shù)166
5.5.5PID歸一參數(shù)的整定法166
5.5.6變參數(shù)的PID控制167
5.6數(shù)字PID調(diào)節(jié)器參數(shù)的自尋最優(yōu)控制168
5.6.1性能指標(biāo)的選擇168
5.6.2尋優(yōu)方法169
5.6.3自尋最優(yōu)數(shù)字調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)170
5.7練習(xí)題171
第6章模糊控制173
6.1概述173
6.2模糊邏輯的基本概念173
6.3模糊邏輯控制器的設(shè)計(jì)方法175
6.4模糊控制器的動(dòng)態(tài)特性177
6.5用于機(jī)械手的混合模糊控制系統(tǒng)181
6.6模糊控制器的優(yōu)化方法187
6.7基于行為分類的模糊控制器的設(shè)計(jì)方法192
6.8小結(jié)198
6.9 練習(xí)題198
第7章離散狀態(tài)空間設(shè)計(jì)法199
7.1概述199
7.2離散系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性199
7.2.1離散系統(tǒng)的能控性200
7.2.2離散系統(tǒng)的能觀測(cè)性202
7.3離散狀態(tài)空間設(shè)計(jì)法205
7.4最小能量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)215
7.5離散二次型指標(biāo)的最優(yōu)控制219
7.6離散系統(tǒng)的最大值原理223
7.7離散時(shí)間線性調(diào)節(jié)器224
7.8幾個(gè)矩陣運(yùn)算的結(jié)果226
7.9 練習(xí)題226
第8章復(fù)雜規(guī)律計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)228
8.1串級(jí)控制228
8.1.1串級(jí)控制系統(tǒng)的組成和工作原理228
8.1.2串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)230
8.1.3串級(jí)控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍233
8.1.4計(jì)算機(jī)串級(jí)控制系統(tǒng)235
8.1.5串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則237
8.1.6串級(jí)主控和副控調(diào)節(jié)器的選擇237
8.1.7副控回路微分先行串級(jí)控制系統(tǒng)239
8.1.8多回路串級(jí)控制系統(tǒng)241
8.2前饋控制242
8.2.1前饋控制的工作原理242
8.2.2前饋控制的類型244
8.2.3計(jì)算機(jī)前饋控制250
8.2.4多變量前饋控制253
8.2.5前饋控制的設(shè)計(jì)原則256
8.2.6前饋調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定257
8.3純滯后對(duì)象的控制259
8.3.1大林算法259
8.3.2純滯后補(bǔ)償控制263
8.4多變量解耦控制273
8.4.1解耦控制原理273
8.4.2多變量解耦控制的綜合方法275
8.4.3計(jì)算機(jī)多變量解耦控制278
8.4.4計(jì)算機(jī)多變量解耦控制舉例282
8.5其他復(fù)雜規(guī)律控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)介289
8.5.1比值控制289
8.5.2均勻控制291
8.5.3分程控制292
8.5.4自動(dòng)選擇性控制293
8.6練習(xí)題295
第9章集散型控制系統(tǒng)297
9.1 概述297
9.1.1典型的集散型控制系統(tǒng)297
9.1.2集散型控制系統(tǒng)的特點(diǎn)309
9.1.3集散型控制系統(tǒng)的發(fā)展概況311
9.2典型的集散型控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介313
9.2.1山武霍尼威爾的TDCS2000系統(tǒng)313
9.2.2美國(guó)貝利控制公司的NETWORK90322
9.2.3德國(guó)西門(mén)子公司TELEPERM M集散型控制系統(tǒng)332
9.2.4新型的集散型信息管理控制系統(tǒng)TDCS3000338
9.3集散型控制系統(tǒng)的可靠性340
9.3.1可靠性指標(biāo)340
9.3.2加強(qiáng)硬件質(zhì)量管理提高系統(tǒng)的利用率341
9.3.3由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)提高系統(tǒng)的利用率344
9.3.4系統(tǒng)的利用率346
9.4集散型控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信概要349
9.4.1概述349
9.4.2局域網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議簡(jiǎn)介352
9.4.3工業(yè)控制局域網(wǎng)絡(luò)的選型356
9.5集散型控制系統(tǒng)的應(yīng)用357
9.5.1TDCS2000在蒸餾塔最優(yōu)化系統(tǒng)中的應(yīng)用357
9.5.2TDCS2000在鋼鐵燃燒爐上的應(yīng)用358
9.5.3TDCS2000用于鍋爐控制363
9.6練習(xí)題368
第10章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)369
10.1總體設(shè)計(jì)概述369
10.2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)總線選擇和計(jì)算機(jī)機(jī)型選擇370
10.3輸入、輸出通道設(shè)計(jì)概要375
10.3.1模擬量輸入模板THIPC7401376
10.3.2模擬量輸出模板THIPC7410382
10.3.3數(shù)字量輸入模板THIPC7601383
10.3.4數(shù)字量輸出模板THIPC7600384
10.3.5信號(hào)調(diào)理模板THIPC7431384
10.3.6繼電器輸出模板THIPC7620386
10.4工業(yè)控制機(jī)提高可靠性的措施386
10.4.1系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)386
10.4.2元器件的選擇，老化篩選388
10.4.3信號(hào)、電源、接地的抗干擾措施389
10.4.4感性負(fù)載回路的抗干擾措施390
10.4.5多重化結(jié)構(gòu)技術(shù)390
10.4.6信號(hào)隔離技術(shù)393
10.4.7看門(mén)狗(Watchdog)及電源掉電檢測(cè)技術(shù)404
10.4.8軟件設(shè)計(jì)的可靠性措施405
10.5數(shù)字調(diào)節(jié)器的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)406
10.5.1直接實(shí)現(xiàn)法406
10.5.2直接實(shí)現(xiàn)的正則形式Ⅰ407
10.5.3直接實(shí)現(xiàn)的正則形式Ⅱ407
10.5.4串接實(shí)現(xiàn)法409
10.5.5并接實(shí)現(xiàn)法409
10.5.6數(shù)字調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)方法小結(jié)410
10.6數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)換411
10.6.1傳遞函數(shù)與Z傳遞函數(shù)間的相互轉(zhuǎn)換412
10.6.2微分方程轉(zhuǎn)換為差分方程——差分變換法419
10.6.3連續(xù)與離散狀態(tài)方程的相互轉(zhuǎn)換420
10.7控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算和數(shù)字仿真423
10.7.1控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)423
10.7.2計(jì)算機(jī)的輔助計(jì)算430
10.7.3控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真433
10.8計(jì)算機(jī)控制程序設(shè)計(jì)概要443
10.8.1程序設(shè)計(jì)的功能要求443
10.8.2結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)443
10.9計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)445
10.9.1農(nóng)藥生產(chǎn)過(guò)程的計(jì)算機(jī)控制445
10.9.2智能移動(dòng)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)456
10.10練習(xí)題459
附錄A拉氏變換及Z變換表461
參考文獻(xiàn)464