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计算机控制系统(第二版)

《计算机控制系统(第二版)》课后习题答案

  • 更新:2021-06-29
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  • 类别:控制系统
  • 作者:席爱民
  • 出版:高等教育出版社
  • 格式:PDF

  • 资源介绍
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《计算机控制系统》是由席爱民 著,2004年高等教育出版社出版。

《计算机控制系统》为“教育科学‘十五’国家规划课题研究成果”。从工程的角度出发,系统地介绍计算机控制系统的最基本理论,重点突出,简明易懂。与MATLAB紧密结合。书中的每道例题都经过MATLAB仿真并给出仿真结果,具有严谨性和可信性。全书共9章,分别是:绪论,计算机控制系统的信号特征,Z变换,计算机控制系统的数学描述及脉冲传递函数,计算机控制系统特性分析,计算机控制系统连续域-离散化设计方法,计算机控制系统的直接设计方法,数字控制器的实现,线性离散系统的离散状态空间分析、设计方法。

《计算机控制系统》适用于高等院校电气信息类专业,也可供职业技术学院、专科学校、成人高校相关专业学生参考。

目录

  • 第1章 绪 论 1
  • 1.1 概述1
  • 1.1.1 计算机控制系统1
  • 1.1.2 计算机控制系统组成2
  • 1.2 计算机控制系统的类型、特点4
  • 1.2.1 计算机控制系统的类型4
  • 1.2.2 计算机控制系统的主要特点7
  • 1.3 计算机控制系统发展概况及趋势8
  • 1.4 计算机控制理论的发展 10
  • 1.5 本书的安排12
  • 习题13
  • 第2章计算机控制系统的信号特征 14
  • 2.1信息变换原理14
  • 2.1.1 数字控制系统方框图及系统信息14
  • 2.1.2 采样过程及理想采样信号的特征15
  • 2.1.3 采样定理21
  • 2.2 采样信号的恢复与保持器24
  • 2.2.1 理想滤波器25
  • 2.2.2 零阶保持器26
  • 2.2.3 一阶保持器29
  • 习题33
  • 第3章 Z变换 35
  • 3.1 Z变换定义35
  • 3.1.1 Z变换定义及表达式35
  • 3.1.2 简单函数的Z变换37
  • 3.2 Z变换的重要性质和定理43
  • 3.3 Z反变换52
  • 3.3.1 幂级数展开法53
  • 3.3.2 部分分式法55
  • 3.3.3 反演积分法(留数法)61
  • 习题65
  • 第4章 计算机控制系统的数学描述及脉冲传递函数68
  • 4.1 离散系统68
  • 4.2 差分方程69
  • 4.2.1 线性常系数差分方程69
  • 4.2.2 差分方程求解70
  • 4.3 脉冲传递函数76
  • 4.3.1 脉冲传递函数的定义76
  • 4.3.2 脉冲传递函数的求取77
  • 4.4 计算机控制系统脉冲传递函数及系统方框图变换方法80
  • 4.4.1 计算机控制系统脉冲传递函数80
  • 4.4.2 计算机控制系统方框图分析86
  • 习题92
  • 第5章 计算机控制系统特性分析95
  • 5.1 计算机控制系统稳定性分析95
  • 5.1.1 连续系统稳定性及稳定条件95
  • 5.1.2 S平面与Z平面的映射关系96
  • 5.1.3 计算机控制系统的稳定性97
  • 5.2 计算机控制系统的稳定性分析101
  • 5.2.1 通过双线性变换进行稳定性分析101
  • 5.2.2 朱里(JURY)稳定性准则105
  • 5.2.3 采样周期对闭环系统稳定性的影响110
  • 5.3 计算机控制系统动态过程112
  • 5.3.1 闭环离散系统的暂态响应113
  • 5.3.2 修正Z变换117
  • 5.3.3 含有滞后环节的计算机控制系统的输出响应121
  • 5.3.4 利用修正Z变换求采样点之间的信息123
  • 5.4 计算机控制系统的稳态误差分析127
  • 5.4.1 计算机控制系统的稳态误差与稳态误差系数127
  • 5.4.2 计算机控制系统对干扰输入作用的响应133
  • 习题136
  • 第6章 计算机控制系统连续域-离散化设计方法139
  • 6.1 连续域-离散化设计的基本原理139
  • 6.2 连续控制器的离散化方法141
  • 6.2.1 后向差分法142
  • 6.2.2 前向差分法145
  • 6.2.3 双线性变换法146
  • 6.2.4 具有频率预畸的双线性变换法148
  • 6.2.5 脉冲响应不变法153
  • 6.2.6 阶跃响应不变法154
  • 6.2.7 匹配零、极点映射法155
  • 6.3 数字PID控制器设计160
  • 6.3.1 典型PID控制161
  • 6.3.2 数字PID控制器参数的整定169
  • 6.3.3 PID数字控制器算法的改进172
  • 习题175
  • 第7章 计算机控制系统的直接设计方法179
  • 7.1 最少拍数字控制器设计方法180
  • 7.1.1 控制量初值不加规定的最少拍数字控制器设计180
  • 7.1.2 规定控制量的最少拍数字控制器设计188
  • 7.2 最少拍数字控制器的一般设计方法193
  • 7.2.1 最少拍有纹波系统确定闭环脉冲传递函数 的一般方法193
  • 7.2.2 最少拍无纹波系统设计200
  • 7.3 纯滞后系统数字控制器的设计(Dahlin算法)204
  • 7.3.1 数字控制器 的形204
  • 7.3.2 振铃现象及其消除206
  • 7.3.3 具有纯滞后系统数字控制器直接设计的步骤212
  • 7.4 施密斯(Smith)预估补偿算法212
  • 7.5 滞后过程的预估控制系统设计215
  • 习题218
  • 第8章 数字控制器的实现221
  • 8.1 直接结构法221
  • 8.1.1 直接程序法221
  • 8.1.2 标准程序法222
  • 8.2 间接结构法224
  • 8.2.1 串联程序法224
  • 8.2.2 并联程序法225
  • 8.2.3 梯形程序法227
  • 8.3 无限脉冲响应数字控制器和有限脉冲响应数字控制器231
  • 8.3.1 无限脉冲响应数字控制器231
  • 8.3.2 有限脉冲响应数字控制器232
  • 8.3.3 有限脉冲响应数字控制器的实现232
  • 习题237
  • 第9章 线性离散系统的离散状态空间分析、设计方法240
  • 9.1 线性离散系统的离散状态空间分析法240
  • 9.1.1 线性离散系统的离散状态空间表达式240
  • 9.1.2 由差分方程导出离散状态空间表达式242
  • 9.1.3 线性离散系统状态方程的求解247
  • 9.1.4 线性离散系统的Z传递矩阵251
  • 9.1.5 线性离散系统的Z特征方程253
  • 9.1.6 计算机控制系统的离散状态空间表达式257
  • 9.1.7 用离散状态空间法分析系统的稳定性261
  • 9.2 线性系统离散状态空间设计264
  • 9.2.1 离散系统的能控性和能观性264
  • 9.2.2 离散状态空间有限拍系统设计法269
  • 习题282
  • 参考文献 286

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