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目录1

前言1

第一章 基础知识1

1.1 引言1

1.2 线性非时变离散系统2

1.3 有限差分运算5

1.4 z变换10

1.5 反变换15

1.6 连续系统的离散化17

1.7 离散和离散化的线性系统的性质27

1.8 将离散信号转变为连续的控制信号31

附录1A 经典的采样理论概述36

练习38

第二章 从模拟设计到数字控制设计41

2.1 简介41

2.2 模拟设计和补偿网路的离散化42

2.3 数字滤波器的性质、频率特性及混淆现象44

2.4 模拟滤波器的离散化方法50

2.5 各种离散化方法的比较61

2.6 设计示例69

附录2A 应用低通滤波器，双线性变换和频率预73

卷折的滤波器设计73

练习74

3.1 简介75

第三章 数字控制的离散设计75

3.2 分析设计法76

3.3 z平面设计法85

3.4 w平面和w′平面设计法92

3.5 利用w平面上频率响应的补偿设计法96

3.6 w和w′平面设计法的例子105

练习110

第四章 多变量数字控制、状态空间法113

4.1 简介113

4.2 状态空间法，极点配置，观测器设计114

4.3 观测器设计124

4.4 根据二次型指标综合的优化控制134

4.5 有噪音情况下的优化滤波器137

4.6 模型跟踪法141

练习145

第五章 控制算法在微机控制器上机械化148

5.1 简介148

5.2 并行、直接、标准和串接结构形式的迭代计算148

5.3 微型计算机的特性157

5.4 天线反射器的稳定系统和微机控制器设计示例162

练习181

及其生成和表示法182

6.2 有限字长的二进制运算、数字误差的类型182

6.1 简介182

第六章 数字算法误差分析182

6.3 数字化误差的产生和在系统中的传递188

6.4 系数误差及其对控制器动态特性的影响199

6.5 由于数字化、死区、极限环引起的控制203

器非线性特性203

6.6 A/D转换器、存储器、运算单元和D/A转换器的字长212

6.7 设计示例：一个数字自动驾驶仪在微处理机上的实现216

练习237

7.1 简介239

7.2 未取状态和有害频率的前置滤波239

第七章 采样率的选择239

7.3 时间响应和对外部噪音的响应与采样248

率之间的关系248

7.4 由采样造成的控制粗糙度253

7.5 响应的保真度和采样率259

7.6 采样频率的实用选择法262

练习264

第八章 设计示例1265

8.1 简介265

8.2 模拟电路265

8.3 系统的离散模型和所需计算机容量的估算268

8.4 计算系统275

练习280

第九章 设计示例2281

9.1 简介281

9.2 控制要求281

9.3 各个子系统的描述282

9.4 控制器的设计285

9.5 A/D和D/A转换器的选择290

9.6 CPU291

9.7 控制器程序293

练习295

A.1 连续目标函数的离散化296

附录A 优化离散控制，一些计算方法296

A 2 离散调节器问题的一般表达式297

A.3 优化调节器的解298

A.4 用特征向量分解法求解离散黎卡提方程301

A.5 用特征向量分解法计算稳态最佳滤波器305

A.6 评价对外部噪音稳态响应的算法307

附录B 粗糙度函数309

B.1 粗糙度函数的定义309

B.2 外部噪音干扰下闭环系统粗糙度函数的平均值311

附录c z变换和s变换表313

参考文献314

索引316