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第1章 绪论 1

1.1 计算机控制系统概述 1

1.2　计算机控制系统的分类 3

1.3 计算机控制系统的发展概况 6

1.4　计算机控制理论 9

1.5　计算机控制系统的优缺点 11

习题 11

第2章 计算机控制系统的硬件和软件 12

2.1　计算机控制系统的硬件构成 12

2.2 计算机控制系统的输入和输出接口 14

2.3　专用硬件实现的数字控制器 19

2.4　计算机控制系统的软件 21

习题 28

第3章　采样与数据保持 30

3.1　概述 30

3.2　采样过程的数学表示 30

3.3　采样定理 34

3.4　数据保持原理 37

3.5　零阶保持器 38

3.6 一阶保持器 40

3.7　采样频率的选择 42

习题 45

第4章　z变换理论 47

4.1　z变换的定义 47

4.2　z变换的方法 48

4.3　z变换的性质和定理 54

4.4　z反变换 64

习题 69

第5章 计算机控制系统的描述 72

5.1 线性离散系统的数学描述 72

5.2　脉冲响应函数 72

5.3　脉冲传递函数 74

5.4 开环和闭环脉冲传递函数的求法 75

5.5 计算机控制系统的响应 86

5.6 计算机控制系统相邻采样瞬时之间的响应 89

5.7　计算机控制系统的性能指标 95

5.8　离散状态空间数学描述的实现 98

习题 108

第6章 计算机控制系统的分析 115

6.1　s平面到z平面的变换 115

6.2　计算机控制系统的稳定性 121

6.3 计算机控制系统的动态过程 135

6.4　计算机控制系统的稳态误差 141

6.5 计算机控制系统的根轨迹分析法 146

6.6　计算机控制系统的频率特性分析法 151

习题 154

第7章 计算机控制系统的模拟设计法 158

7.1 概述 158

7.2 连续与离散传递函数的转换 159

7.3　数字PID控制器设计 170

7.4　数字PID控制器算法的几种形式 174

7.5　数字PID控制器的参数整定 180

7.6　ω变换设计法 184

7.7　根轨迹设计法 191

7.8　史密斯（Smith）数字控制器设计 192

习题 195

第8章 计算机控制系统的离散设计法 196

8.1 离散设计法的设计原则 196

8.2 特殊类型系统的最小拍无差控制设计 197

8.3 一般系统的最小拍无差控制设计 201

8.4　无纹波最小拍无差控制系统设计 204

8.5 非最小拍无差控制系统设计 207

8.6　达林（Dahlin）算法 213

8.7 复合控制系统设计 217

习题 219

第9章 计算机控制系统的状态空间描述与分析 221

9.1 计算机控制系统的状态空间描述 221

9.2　能控性与能观测性 223

9.3　离散状态方程的解 232

9.4　脉冲传递函数矩阵 235

9.5　离散状态方程的规范形式 237

9.6　离散状态方程的线性变换 244

9.7　连续控制对象状态方程的离散化 250

9.8　李雅普诺夫稳定性分析 253

习题 257

第10章　计算机控制系统的状态空间设计法 262

10.1　状态模型的最小拍系统设计 262

10.2　状态模型的无纹波系统设计 265

10.3　状态反馈极点配置系统设计 275

10.4　输出反馈设计方法 281

10.5　状态观测器系统设计 286

习题 315

第11章　计算机跟踪系统设计方法 321

11.1　概述 321

11.2　理想跟踪系统设计方法 321

11.3　响应模型跟踪系统设计方法 330

11.4　参考模型跟踪系统设计方法 342

习题 355

第12章　计算机控制系统的应用 358

12.1　计算机控制系统典型环节的数学模型 358

12.2　计算机控制系统的整量化误差分析 361

12.3　系数误差及其对控制器动态特性的影响 371

12.4　由量化引起的非线性——死区和极限环 374

12.5　A/D转换器、存储器、运算单元和D/A转换器中的字长 380

12.6　变磁阻电动机的计算机控制 383

12.7　研磨机器人的计算机控制 387

12.8　壁面爬行遥控检查机器人的计算机控制 390

12.9　弧焊机器人的计算机控制 394

习题 398

参考文献 399