图书介绍

数字控制系统分析与设计2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

朱晓青主编；郭艳杰，彭晓波，黄浪尘副主编著
出版社：北京：清华大学出版社
ISBN：9787302388197
出版时间：2015
标注页数：202页
文件大小：25MB
文件页数：210页
主题词：数字控制系统－高等学校－教材

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图书目录

第1章引言与连续控制系统回顾1

1.1 引言1

1.1.1 数字控制器的应用领域1

1.1.2 数字控制系统的基本构成与特点4

1.2 连续控制系统及其动态特性5

1.2.1 微分方程5

1.2.2 拉氏变换与传递函数5

1.2.3 反馈控制的基本特性6

1.2.4 反馈系统的稳定性分析6

1.2.5 时间域设计指标8

1.2.6 PID控制9

1.3 根轨迹设计法11

1.3.1 s域设计指标11

1.3.2 根轨迹及其画图规则12

1.3.3 基于根轨迹的控制器设计13

1.4 频率响应设计法14

1.4.1 频域设计指标14

1.4.2 基于波特图的控制器设计15

1.5 状态空间设计法17

1.5.1 极点配置方法17

1.5.2 状态观测器的设计18

1.5.3 极点配置与观测器的组合：调节器的设计19

1.5.4 参考输入与积分控制20

1.6 本章小结20

习题121

参考文献23

第2章离散时间系统分析24

2.1 线性差分方程24

2.1.1 数字化与差分方程24

2.1.2 差分方程的求解28

2.2 z变换与离散传递函数30

2.2.1 z变换及其性质30

2.2.2 z变换法求解差分方程35

2.2.3 结构图描述与分析37

2.2.4 离散传递函数39

2.3 离散传递函数与脉冲响应的关系40

2.4 BIBO稳定42

2.5 本章小结43

习题244

参考文献47

第3章采样数据系统48

3.1 采样与保持48

3.1.1 对采样数据的分析48

3.1.2 采样信号的频谱53

3.2 信号重构57

3.2.1 数据外推技术58

3.2.2 零阶保持对输出信号的影响62

3.3 采样数据系统的结构图分析63

3.4 离散模型65

3.4.1 基于多项式的z变换的离散模型66

3.4.2 基于状态空间表达的离散模型71

3.5 本章小结75

习题375

参考文献78

第4章基于传递函数的数字系统分析与数字控制器设计79

4.1 s平面对z平面的映射79

4.2 离散系统的稳定性84

4.2.1 闭环系统的稳定性分析84

4.2.2 绝对稳定性的检验方法86

4.2.3 相对稳定性的检验方法92

4.3 数字控制器的仿真设计95

4.3.1 离散等价方法95

4.3.2 仿真设计及对设计的评价105

4.4 数字控制器的根轨迹直接设计111

4.4.1 z域设计指标111

4.4.2 数字控制器的根轨迹直接设计115

4.5 数字控制器的频率响应直接设计121

4.5.1 离散系统的频率响应及其特性122

4.5.2 双线性变换与频域设计指标123

4.5.3 数字控制器的波特图直接设计124

4.6 数字控制器的解析设计130

4.7 模拟PID控制器的数字化134

4.7.1 数字PID控制的基本算法135

4.7.2 数字PID控制器的参数整定136

4.7.3 数字PID控制的改进算法140

4.8 数字控制器的实现141

4.8.1 直接程序实现法142

4.8.2 串行程序实现法143

4.8.3 并行程序实现法144

4.8.4 嵌套程序实现法145

4.8.5 采样周期的选择145

4.9 本章小结146

习题4147

参考文献152

第5章基于极点配置与状态估计的数字控制器设计153

5.1 离散时间系统的状态空间分析153

5.1.1 离散时间系统的状态空间表达153

5.1.2 离散时间状态空间系统的求解154

5.1.3 脉冲传递函数矩阵155

5.1.4 离散时间状态空间系统的稳定性156

5.2 极点配置156

5.2.1 能控性157

5.2.2 能观性158

5.2.3 采样周期与能控性和能观性159

5.2.4 离散时间状态空间系统的极点配置160

5.3 状态观测器设计164

5.3.1 全阶观测器165

5.3.2 降阶观测器168

5.4 带状态观测器的极点配置169

5.4.1 分离原理169

5.4.2 控制器特性与系统特性170

5.4.3 带状态观测器的离散系统极点配置170

5.5 带参考输入的离散系统极点配置179

5.6 本章小结180

习题5180

参考文献181

附录A 拉普拉斯变换与z变换表182

附录B 本书中用到的部分数学公式184

附录C 本书中用到的部分MATLAB指令和部分Simulink模块185

附录D 部分习题参考答案191