《計算機控制——基於MATLAB實現》【叢書名】高等學校教材·計算機科學與技術
【出版社】清華大學出版社
【書號】7302137803
【出版日期】2006年12月
【開本】185×260
【頁碼】207
【版次】1-1
【所屬分類】計算機>計算機控制與仿真>控制系統計算機>計算機輔助設計與工程計算>MATLAB教材>研究生/本科/專科教材>工學>計算機教材>計算機教材>本科/研究生>計算機控制仿真
本書以MATLAB為工具，對計算機控制系統的數學描述、變換、穩定性、性能、綜合方法、可控性及可觀測性進行了系統的討論。本書共分7章。第1章緒論，除對計算機控制技術概念的簡單論述外，還著重闡述了I/O通道在計算機控制系統中的地位和數學模型。第2章介紹了對計算機控制系統中數位訊號進行分析所必需的基礎數學方法。有些電信類專業的同學，如已經具備第1、2章的知識，可以從第3章開始學習。第3章對線性離散系統的數學描述作了介紹，其中，重點介紹了Z變換的相關知識。第4章分析了線性離散系統的穩定性和性能準則，並討論了如何評價系統等。第5章和第6章，結合具體的實例，從不同的角度對計算機控制系統的綜合與設計方法進行了探討。第7章對計算機控制系統的可控性與可觀測性的判據作了介紹。
本書是一本計算機控制技術、計算機控制理論與MATLAB工具軟體相結合的、理論聯繫實踐的教材，適用於計算機控制及計算機套用專業的本科生和研究生，也可供廣大從事計算機控制和計算機套用的工程技術人員參考。
目錄
第1章緒論
1.1計算機控制系統
1.1.1計算機控制系統的概念
1.1.2計算機控制系統的結構、組成及其典型形式
1.1.3計算機控制系統的發展
1.2工業控制機簡介
1.3輸入輸出接口與過程通道
1.3.1數字量輸入輸出通道
1.3.2模擬量輸入輸出通道
1.4關於MATLAB工具軟體
習題
第2章數位訊號分析基礎
2.1傅立葉級數和傅立葉變換
2.1.1傅立葉級數
2.1.2傅立葉變換的基本公式
2.1.3傅立葉變換的性質
2.1.4常用傅立葉變換對
2.2脈衝函式δ(t)
2.3卷積與相關
2.3.1定義
2.3.2卷積定理
2.3.3相關定理
2.3.4包含脈衝函式δ(t)的卷積
2.4採樣定理
2.5離散傅立葉變換
2.5.1提出問題
2.5.2離散傅立葉變換是（連續）傅立葉變換的發展
2.5.3離散傅立葉變換對的定義
2.5.4離散卷積與離散相關
2.5.5離散傅立葉變換的性質
2.6快速傅立葉變換（FFT）
2.6.1概述
2.6.2FFT算法步驟
2.6.3MATLAB中與FFT相關的函式
2.7沃爾什變換
2.7.1沃爾什函式
2.7.2離散沃爾什函式的表示法
2.7.3沃爾什函式的一些性質
2.7.4沃爾什級數
2.7.5沃爾什變換(WT)
習題
第3章線性離散系統的數學描述
3.1線性位移不變系統
3.2線性常係數差分方程
3.3Z變換
3.3.1Z變換定義
3.3.2Z變換的基本性質和基本定理
3.3.3Z反變換
3.3.4Z變換與拉氏變換的對比
3.4用Z變換求解差分方程
3.5Z傳遞函式
3.5.1傳遞函式的定義
3.5.2傳遞函式的模型
3.6改進Z變換
3.7離散狀態空間表達式
3.7.1狀態變數和狀態空間表達式
3.7.2離散狀態空間表達式的建立
3.7.3化系統的Z傳遞函式為離散狀態空間表達式
3.7.4離散系統的特徵方程式
3.8離散系統的傳遞矩陣
3.9離散狀態方程的求解
3.10計算機控制系統的狀態空間表達式
習題
第4章線性離散系統的穩定性和性能準則
4.1Z域分析法
4.1.1穩定域
4.1.2代數判據的推廣
4.1.3Nyquist判據的推廣
4.1.4Z平面上極點分布與衝激回響的關係
4.1.5根軌跡法
4.2時域分析法
4.3T、K對離散系統穩定性的影響
4.4多迴路不同採樣周期的離散系統的穩定性分析
4.4.1單變數多迴路系統
4.4.2多變數、多迴路系統
4.5性能準則和最佳化概念
4.5.1靜態誤差
4.5.2誤差級數和動態誤差係數
4.5.3誤差準則與最佳化概念
習題
第5章模擬化綜合與設計
5.1概述
5.1.1離散化分析
5.1.2模擬化分析
5.2計算機控制系統對計算機系統的要求
5.3PID調節數位化
5.4數字濾波器法
5.4.1數字濾波器的頻率特性
5.4.2衝激不變法設計數字濾波器
5.4.3雙線性變換法設計數字濾波器
5.5對採樣周期T的討論
習題
第6章離散化綜合與設計
6.1最少拍隨動系統的設計
6.1.1設計方法
6.1.2零點、極點分布與最少拍設計
6.1.3連續部分的飽和特性對採樣頻率的限制
6.1.4最少拍隨動系統的缺點
6.2最少拍無紋波隨動系統的設計
6.3多變數隨動系統的最少拍無紋波設計
6.3.1在階躍輸入作用下的單變數系統
6.3.2在單位速度輸入作用下的單變數系統
6.3.3在單位階躍輸入作用下的多變數系統
6.4最小均方誤差系統的設計
6.5最小能量控制系統的設計
6.6按二次型性能指標的設計方法
6.7對象具有純延遲的計算機控制系統的設計
6.7.1大林算法
6.7.2振鈴現象及消除方法
習題
第7章連續LTI系統的能控性和能觀測性
7.1概念
7.2能控性的提法
7.3連續LTI系統完全能控的判據的兩種形式
7.4能觀測性的提法
7.5連續LTI系統完全能觀的判據的兩種形式
習題
參考文獻
【前言】
隨著計算機套用的深入，人們已不滿足於計算機的簡單套用了，希望有一套成熟而通用的理論和相應的軟體工具，來解決眾多具體的套用和控制問題。.
得益於清華大學計算機系劉植楨教授、石純一教授和孫增圻教授對原清華大學電子工程系“控七”班的教誨，本書作者通過25年的計算機控制與套用類課程的教學和計算機控制方向研究，針對目前信息類和計算機套用及控制類本科生與研究生的知識結構特點，結合MATLAB工具軟體，對計算機控制的基本理論與技術知識進行了篩選整理，以求使那些已具有一定計算機套用基礎的同學，藉助於MATLAB工具軟體，有一個理論上和解決這些理論問題能力上的提高。
藉助於MATLAB工
