計算機控制：MATLAB應用

第1章　緒言
　1.1　計算機控制系統(tǒng)概述
　　1.1.1　計算機控制系統(tǒng)的結(jié)構
　　1.1.2　計算機控制系統(tǒng)的功能
　　1.1.3　有關的幾個問題
　　1.1.4　計算機控制對計算機（系統(tǒng)）的要求
　1.2　分布式控制系統(tǒng)概述
　I.3　網(wǎng)絡控制系統(tǒng)概述
　思考與練習1
第2章　采樣過程與信號重構
　2.1　采樣過程與采樣定理
　　2.1.1　采樣過程時域模型
　　2.1.2　采樣過程頻域模型
　　2.1.3　采樣定理
　2.2　保持法信號重構
　思考與練習2
第3章　線性離散系統(tǒng)的數(shù)學模型
　3.1　差分方程及求解
　　3.1.1　差分方程表達式
　　3.1.2　差分方程求解
　3.2　脈沖響應與卷積和
　　3.2.1　脈沖響應
　　3.2.2　卷積和
　3.3　Z傳遞函數(shù)
　　3.3.1　有關Z變換的四個問題
　　3.3.2　Z傳遞函數(shù)
　3.4　離散狀態(tài)空間模型
　　3.4.1　一般表達式
　　3.4.2　傳遞矩陣與特征方程
　　3.4.3　遞推法求解
　　3.4.4　差分方程轉(zhuǎn)換為狀態(tài)空間模型
　3.5　頻率響應
　　3.5.1　頻率響應定義
　　3.5.2　求頻率響應
　　3.5.3　頻率響應特性的性質(zhì)
　　3.5.4　頻率響應圖
　思考與練習3
第4章　計算機控制系統(tǒng)的離散化模型及分析
　4.1　動態(tài)系統(tǒng)的離散化模型
　　4.1.1　帶零階保持器的動態(tài)系統(tǒng)的Z傳遞函數(shù)
　　4.1.2　連續(xù)狀態(tài)方程的離散化
　4.2　計算機控制系統(tǒng)的閉環(huán)z傳遞函數(shù)
　　4.2.1　單位反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)z傳遞函數(shù)
　　4.2.2　非單位反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)z傳遞函數(shù)
　4.3　動態(tài)響應、穩(wěn)態(tài)誤差與穩(wěn)定性分析
　　4.3.1　動態(tài)響應
　　4.3.2　穩(wěn)態(tài)誤差
　　4.3.3　穩(wěn)定性
　4.4　擾動及其抑制
　　4.4.1　擾動模型
　　4.4.2　負載擾動及其抑制
　　4.4.3　參數(shù)變化
　　4.4.4　量測噪聲
　4.5　計算機控制系統(tǒng)分析
　　4.5.1　Z域法分析
　　4.5.2　離散狀態(tài)空間法分析
　　4.5.3　頻率響應
　　4.5.4　采樣周期與系統(tǒng)性能
　思考與練習4
第5章　計算機控制系統(tǒng)的傳統(tǒng)設計法
　5.1　數(shù)字濾波器法
　　5.1.1　數(shù)字濾波器的設計步驟
　　5.1.2　離散化的近似方法
　5.2　根軌跡法
　　5.2.1　根軌跡定義
　　5.2.2　根軌跡法設計
　5.3　數(shù)字PID控制
　　5.3.1　模擬PID控制
　　5.3.2　數(shù)字PID控制
　5.4　頻率響應法
　　5.4.1　Z平面與W平面
　　5.4.2　頻率響應法設計
　5.5　時延系統(tǒng)的Smith控制
　5.6　有限拍無振蕩控制
　　5.6.1　有限拍控制系統(tǒng)設計
　　5.6.2　有限拍無振蕩控制系統(tǒng)設計
　　5.6.3　引入加權因子
　　5.6.4　有關的兩個問題
　思考與練習5
第6章　計算機控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間設計法
　6.1　能控性與能觀測性
　　6.1.1　能控性
　　6.1.2　能觀測性
　　6.1.3　輸出能控性
　　6.1.4　對偶原理
　6.2　狀態(tài)反饋極點配置調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計
　　6.2.1　設計準則
　　6.2.2　有關的三個問題
　6.3　狀態(tài)觀測器設計
　　6.3.1　四種狀態(tài)觀測器設計
　　6.3.2　有關的兩個問題
　6.4　有觀測器的狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)設計
　　6.4.1　有觀測器的狀態(tài)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計
　　6.4.2　有觀測器的狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)設計
　思考與練習6
第7章　計算機控制系統(tǒng)的實現(xiàn)
　7.1　控制器的運算結(jié)構
　7.2　計算機控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構
　　7.2.1　微型計算機
　　7.2.2　模擬輸入／輸出通道
　　7.2.3　應用MATLAB對模擬輸入輸出接口進行操作
　　7.2.4　實時時鐘
　7.3　數(shù)值精度問題
　7.4　實時軟件設計的幾個問題
　思考與練習7
第8章　計算機控制系統(tǒng)應用
　8.1　高精度角位置伺服系統(tǒng)設計
　　8.1.1　控制系統(tǒng)硬件結(jié)構
　　8.1.2　系統(tǒng)設計
　　8.1.3　系統(tǒng)抗干擾能力
 8.2　飛機俯仰運動模型及增穩(wěn)控制
　　8.2.1　坐標系等描述
　　8.2.2　飛機俯仰運動模型
　　8.2.3　元部件
　　8.2.4　俯仰運動增穩(wěn)控制
第9章　分布式計算機控制系統(tǒng)
　9.1　分布式控制系統(tǒng)概述
　　9.1.1　分布式控制系統(tǒng)的結(jié)構
　　9.1.2　分布式控制系統(tǒng)的特點
　　9.1.3　現(xiàn)場總線技術
　　9.1.4　現(xiàn)場總線特征
　9.2　現(xiàn)場總線技術
　　9.2.1　現(xiàn)場總線的原理與結(jié)構
　　9.2.2　現(xiàn)場總線的特點
　　9.2.3　現(xiàn)場總線的分類
　9.3　分布式控制系統(tǒng)應用
　　9.3.1　現(xiàn)代軍機仿真系統(tǒng)概述
　　9.3.2　現(xiàn)代軍機仿真系統(tǒng)的總體設計
　思考與練習9
第10章　網(wǎng)絡控制系統(tǒng)
　10.1　網(wǎng)絡控制系統(tǒng)概述
　　10.1.1　網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的組成
　　10.1.2　網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的特點
　　10.1.3　網(wǎng)絡控制系統(tǒng)分析與設計的難點
　　10.1.4　網(wǎng)絡控制系統(tǒng)設計應滿足的系統(tǒng)要求
　10.2　網(wǎng)絡控制系統(tǒng)建模
　　10.2.1　考慮網(wǎng)絡時延的NCS建模方法
　　10.2.2　考慮網(wǎng)絡數(shù)據(jù)丟包的NCS建模方法
　　10.2.3　考慮多包傳輸時的NCS建模方法
　10.　3網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的仿真工具MATLAB／TrueTime
　思考與練習10
參考文獻