前言
第1章绪论1
11计算机控制系统概述1
111计算机控制系统的基本概念和组成1
112常用计算机控制系统主机功能与特点4
12计算机控制系统分类7
121操作指导控制系统7
122直接数字控制系统8
123监督计算机控制系统8
124分布式控制系统9
125现场总线控制系统10
126工业以太网控制系统10
127嵌入式控制系统11
13计算机控制系统的发展概况及计算机控制技术的发展趋势11
131计算机控制系统的发展概况11
132计算机控制技术的发展趋势14
14关于思政融于课程的探讨15
习题17
第2章信号处理与Z变换理论18
21计算机控制系统信号形式18
22信号采样与保持19
221采样过程19
222采样定理20
223保持器22
23Z变换与Z反变换24
231Z变换24
232Z变换基本定理28
233Z反变换32
24Z变换理论的应用34
241差分方程34
242脉冲传递函数37
习题40
第3章计算机控制系统特性分析42
31离散系统42
311采样控制系统43
312数字控制系统43
313计算机控制系统与采样控制系统的关系45
314离散控制系统的特点45
315离散系统的分类45
32采样控制系统稳定性分析46
321Z变换与拉普拉斯变换对比46
322s平面和z平面映射关系47
323离散系统稳定域48
324劳斯稳定判据在离散系统中的应用50
33计算机控制系统的动态响应分析54
331z平面上极点分布与单位脉冲响应的关系54
332用脉冲传递函数分析离散系统的动态特性57
34采样控制系统的稳态误差分析60
341Z变换终值定理法求稳态误差60
342典型输入信号作用下的稳态误差61
习题64
第4章数字控制器的模拟设计方法67
41PID控制规律的离散化方法67
411模拟PID控制器规律的离散化67
412PID控制规律的脉冲传递函数形式69
413数字PID控制器的工程实现70
42数字PID控制器的设计71
421PID调节器参数对控制系统性能的影响71
422按二阶工程设计法设计数字PID控制器74
43PID控制算法的改进77
431防止积分饱和的方法77
432微分项的改进80
44数字PID控制器的参数整定84
441采样周期的选择84
442试凑法整定参数85
443扩充临界比例度法整定参数86
444扩充响应曲线法整定参数87
45数字控制器的等价离散化设计88
451双线性变换法88
452零、极点匹配法90
46对数频率特性设计法91
习题95
第5章数字控制器的直接设计方法96
51最少拍计算机控制系统设计96
511最少拍控制系统数字控制器分析96
512最少拍控制器系统数字控制器设计100
52最少拍无波纹计算机控制系统设计106
521单位阶跃输入最少拍无波纹系统设计107
522单位速度输入最少拍无波纹系统设计107
523最少拍无波纹系统设计实例108
53大林算法115
531大林算法的基本形式115
532振铃现象及其消除方法117
533大林算法的设计步骤119
54数字控制器的实现方法121
541直接程序设计法121
542串行程序设计法122
543并行程序设计法123
544数字控制器的设计125
习题126
第6章复杂计算机控制算法129
61自抗扰控制技术129
611自抗扰控制理论概况129
612自抗扰控制的基本原理130
613自抗扰控制技术理论分析133
614自抗扰控制的算法改进134
615自抗扰技术的工程应用135
62机器学习技术135
621机器学习理论概况135
622机器学习的分类136
623机器学习常见算法138
624机器学习中的强化学习控制理论140
625机器学习的应用144
63模糊控制技术145
631模糊控制理论概况145
632模糊控制的理论基础146
633模糊控制的系统结构147
64计算机控制算法的工程实现149
641给定值处理150
642被控量处理150
643偏差处理151
644控制算法的计算152
645控制量处理152
646自动/手动切换153
习题154
第7章计算机控制系统的硬件设计155
71工业控制计算机的组成与特点155
711工业控制计算机的组成155
712工业控制计算机的特点156
72总线技术156
721内部总线157
722现场总线技术159
723外部总线162
73过程通道166
731过程通道概述166
732模拟量输入通道167
733模拟量输出通道169
734数字量输入通道171
735数字量输出通道172
736数据处理和数字滤波173
习题174
第8章计算机控制系统的应用软件设计176
81概述176
811计算机控制系统软件组成176
812计算机控制系统软件的开发工具177
813应用软件设计方法178
82计算机控制系统的数据处理181
821线性化处理181
822标度变换183
83数字滤波185
831程序判断滤波185
832中值滤波186
833算术平均值滤波186
834递推平均值滤波186
835加权递推平均值滤波187
836一阶惯性滤波188
837复合滤波189
84工业组态软件189
841MCGS组态软件的功能和特点189
842MCGS组态软件的系统构成190
843组建工程的过程192
习题194
第9章计算机控制系统的抗干扰技术195
91干扰的形成195
911干扰的来源195
912干扰的作用途径196
913干扰的作用形式196
92硬件抗干扰技术197
921过程通道的抗干扰技术197
922接地技术199
923电源系统的抗干扰技术201
924印制电路板抗干扰设计204
93软件抗干扰技术206
931数字量输入/输出通道的软件抗干扰技术206
932模拟量输入通道的采样数据的抗干扰技术207
933软件的冗余技术208
934程序运行失常的软件抗干扰技术209
习题210
第10章工程实例分析211
101电锅炉PID控制实例分析211
1011电锅炉控制原理212
1012电锅炉工作的温度特性212
1013电锅炉温度控制系统中控制算法的分析与研究213
1014PID控制算法及其仿真研究214
1015双闭环积分分离PID控制算法及其仿真研究215
1016变速积分PID控制算法及其仿真研究217
102自抗扰控制器电锅炉温度控制系统218
1021自抗扰控制器的设计219
1022仿真试验220
参考文献222