离散时间控制系统(第二版) [Discrete-Time Control Systems, Second Edition?]

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Katsuhiko,Ogata(尾形克彦) 著,蔡涛 译
图书标签:
  • 控制系统
  • 离散时间系统
  • 数字控制
  • 自动控制
  • 控制理论
  • 系统分析
  • 系统设计
  • 信号处理
  • 现代控制
  • 优化控制
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出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121232718
版次:01
商品编码:11489732
包装:平装
丛书名: 国外计算机科学教材系列
外文名称:Discrete-Time Control Systems, Second Edition?
开本:16开
出版时间:2014-06-01
用纸:胶版纸
页数:568
正文语

具体描述

编辑推荐

本书系统地介绍了离散时间控制系统,贴近实际应用,并提供了大量MATLAB计算实例,作者尾形克彦在现代控制领域在国际上颇有影响力。

内容简介

本书全面系统地介绍了离散时间控制系统的基本概念、基础理论及分析和设计方法,特别是通过状态空间法和多项式方程法对带有最小阶观测器的极点配置设计进行了深入详细的分析。书中着重于对概念的描述与释义,对数学公式的详细证明进行了必要的简化,更贴近实际应用。本书还结合MATLAB对离散时间控制系统的分析与设计进行研究,提供了大量的MATLAB计算实例。另外,每章后都安排了大量的例题和习题,便于读者掌握书中内容。

作者简介

蔡涛,1971年6月生,博士,副研究员,北京理工大学硕士生导师。主要研究方向为专家系统与智能决策、电磁兼容、随动系统、军用智能系统设计。现主讲本科生课程《传感器与检测技术》。近五年内,作为项目负责人或主要参与人完成4项国防重点预研项目,完成国防科工委基础研究项目1项,参与并完成国防型号项目1项,获得国防科学技术进步一等奖1项、二等奖1项、三等奖2项,已公开发布学术论文20余篇。

目录

目 录

第1章 离散时间控制系统绪论
1. 1 引言
1.2 数字控制系统
1.3 量化和量化误差
1.4 数据采集、转换和分配系统
1.5 小结
第2章 z变换
2.1 引言
2.2 z变换
2.3 初等函数的z变换
2.4 z变换的重要性质和定理
2.5 z反变换
2.6 利用z变换法解差分方程
2. 7 小结
例题与解答
习题
第3章 离散时间控制系统的z平面分析
3.1 引言
3.2 冲激采样和数据保持
3.3 求解z变换的卷积积分法
3.4 由采样信号还原连续信号
3.5 脉冲传递函数
3.6 数字控制器与数字滤波器的实现
例题与解答
习题
第4章 离散时间控制系统的传统设计方法
4.1 引言
4.2 s平面到z平面的映射
4.3 z平面内闭环系统的稳定性分析
4.4 暂态和稳态响应分析
4.5 根轨迹设计法
4.6 频率响应设计法
4.7 解析设计法
例题与解答
习题
第5章 状态空间分析
5.1 引言
5.2 离散时间系统的状态空间表示法
5.3 离散时间状态空间方程的求解
5.4 脉冲传递函数矩阵
5.5 连续时间状态空间方程的离散化
5.6 李雅普诺夫稳定性分析
例题与解答
习题
第6章 极点配置和观测器设计
6.1 引言
6.2 可控性
6.3 可观测性
6.4 状态空间分析和设计中的有用变换
6.5 极点配置设计
6.6 状态观测器
6.7 伺服系统
例题与解答
习题
第7章 控制系统设计的多项式方程法
7.1 引言
7.2 丢番图方程
7.3 示例
7.4 控制系统设计的多项式方程法
7.5 模型匹配控制系统的设计
例题与解答
习题
第8章 二次型最优控制系统
8.1 引言
8.2 二次型最优控制
8.3 稳态二次型最优控制
8.4 伺服系统的二次型最优控制
例题与解答
习题
附录A 向量?矩阵分析
附录B z变换理论
附录C 向量控制中的极点配置设计
参考文献

前言/序言


好的,这是一份关于《离散时间控制系统(第二版)》的图书简介,侧重于其核心内容和价值,同时避免提及与原书内容重复的特定章节或示例: --- 图书名称:《离散时间控制系统(第二版)》 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的现代离散时间控制系统理论框架。在当前工程实践中,数字计算机与微处理器已成为控制系统实现的核心载体,这使得基于数字信号处理的离散时间控制系统设计成为一项不可或缺的关键技能。本版在原有坚实理论基础上,进一步融合了当前领域的新进展与工程应用中的实际挑战,力求在理论深度与工程实用性之间达成精妙的平衡。 本书的构建逻辑清晰,从最基础的离散系统建模开始,逐步深入到高级的控制策略设计与系统性能分析。它不仅关注于传统的经典控制理论在离散域的映射,更着重于现代控制理论在数字化环境中的具体实现与优化。 核心内容聚焦: 一、系统建模与表示:从连续到离散的桥梁 开篇部分详尽阐述了连续时间系统到离散时间系统的数学转换过程。重点在于如何精确地利用脉冲采样进行描述,并深入探讨了诸如零阶保持器(ZOH)和一阶保持器(FOH)等关键环节对系统动态特性的影响。读者将学习到如何使用Z变换这一强大的工具,对复杂的线性时不变(LTI)离散系统进行代数化处理,从而简化分析过程。系统的状态空间表示法在离散域中的应用及其与传递函数表示之间的相互转化,是本部分内容的核心。特别强调了如何从实际采样数据中辨识出准确的离散模型,这是后续所有设计工作的基础。 二、离散系统的时间域与频率域分析 在精确建立了系统模型之后,本书深入探讨了离散系统的稳定性判据。这包括了对离散系统根轨迹的分析,以及在单位圆判据下的稳定性判断,这与连续系统在左半平面上的判断形成了鲜明的对比,突显了离散控制特有的分析技巧。频率响应分析,包括伯德图和奈奎斯特图在离散系统中的应用,被详细解析。这部分内容为设计补偿器提供了直观的工具,帮助工程师在设计阶段就对系统的带宽、相位裕度和增益裕度有一个清晰的预估。 三、反馈控制器的设计原理与实现 本书将大量的篇幅投入到离散反馈控制器的设计方法论上。这涵盖了从基础的PID控制器在数字域的实现与调优,到更高级的状态反馈极点配置技术。读者将掌握如何通过精确的数学推导来确定补偿器的结构与参数,确保系统在满足性能指标的同时保持鲁棒性。例如,对于无法直接测量的状态变量,本书详细介绍了状态观测器的设计,包括卡尔曼滤波器的基本思想及其在离散系统状态估计中的应用。 四、现代控制理论在离散域的深化 对于追求更高性能和更精细控制的读者,本书将现代控制理论的核心概念带入离散环境。这包括了先进的优化控制方法,例如最小平方准则在离散系统中的应用。系统地介绍了离散时间最优控制理论,强调了性能指标函数(代价函数)的构造及其在求解最优反馈律中的作用。此外,对于具有不确定性的系统,鲁棒控制的基本概念也得到了介绍,为应对实际环境中的模型误差和外部扰动提供了理论基础。 五、系统实现与数字信号处理的融合 控制系统的最终价值体现在其可靠的硬件实现上。本书不仅停留在理论层面,还探讨了数字实现过程中必须面对的实际问题,例如量化误差、有限字长效应以及采样周期的选择对系统性能的制约。这要求读者不仅要理解控制理论,还要具备对数字信号处理(DSP)基本原理的认识,以确保理论设计能够高效、准确地在实际硬件平台上运行。 本书的价值: 《离散时间控制系统(第二版)》的独特之处在于其严谨的数学基础与对实际工程问题的深刻洞察力相结合。它不仅仅是一本理论参考书,更是一本实践指南。通过大量的概念阐释和系统性的方法论介绍,本书致力于培养读者从现象到本质的分析能力,使之能够独立、高效地应对各种复杂的自动化与过程控制挑战。无论读者是致力于研发新一代嵌入式控制算法的研究人员,还是在工业现场进行系统集成与调试的工程师,本书都将是其工具箱中不可或缺的基石。 ---

用户评价

评分

作为一本技术书籍,《离散时间控制系统(第二版)》在内容的深度和广度上都做得相当不错。它不仅仅停留在基础的理论介绍,而是逐步深入到更高级的主题,比如最优控制、鲁棒控制在离散时间系统中的应用。书中对这些前沿领域的介绍,虽然可能需要一定的数学基础才能完全理解,但它已经为读者打开了一扇通往这些高级控制理论的大门。我尤其欣赏书中对不同控制策略的比较和分析,这让我能够权衡不同方法的优劣,并根据具体需求选择最合适的解决方案。这本书让我对离散控制的理解从“是什么”上升到了“怎么做”和“为什么这样做”。

评分

终于拿到这本《离散时间控制系统(第二版)》了!一直听说这本书在离散控制领域是经典之作,这次入手确实没有让我失望。刚翻开目录,就觉得内容安排得非常系统和全面。从最基础的信号与系统概念,到Z变换的详细讲解,再到离散系统的时域和频域分析,一步步深入,逻辑清晰得仿佛作者在手把手地教你。尤其对Z变换的部分,讲解得非常透彻,不仅给出了数学推导,还配有大量的例子,帮助我这个初学者也能很快掌握。书中对于离散系统的状态空间方法也进行了深入的阐述,包括可控性、可观性等重要概念的分析,这些都是设计和分析复杂控制系统的基石。

评分

我之前一直觉得离散控制理论听起来很抽象,但这本书的例子和图示却让它变得生动有趣。比如在讲到采样和量化时,书里就用了非常直观的图来展示不同采样率和量化精度对信号还原的影响,这比单纯的数学公式更容易理解。而且,书中还在不同章节穿插了一些实际应用场景的讨论,虽然不是具体的代码实现,但能让你感受到这些理论是如何应用到实际的工业控制、数字信号处理等领域的,这极大地激发了我学习的兴趣。这本书不仅仅是理论的堆砌,它更像是一座连接理论与实践的桥梁,让我对离散控制有了更感性的认识,不再觉得它只是枯燥的数学游戏。

评分

我一直在寻找一本能够系统性地梳理离散时间控制系统知识体系的书籍,而《离散时间控制系统(第二版)》恰恰满足了我的需求。它的章节安排非常合理,循序渐进,从基本概念到高级理论,每一部分都讲解得条理清晰,逻辑性强。书中的数学推导严谨,同时又穿插了丰富的例题,帮助我巩固理解。我尤其喜欢其中对系统建模、仿真和分析的详细阐述,这对于实际工程项目的设计和调试至关重要。读完这本书,我感觉自己对离散控制系统的理解上升了一个新的台阶,对未来在相关领域的研究和工作充满了信心。

评分

这本书最让我印象深刻的是其对现代控制理论在离散时间系统中的应用讲解。比如,在分析系统的稳定性时,不仅介绍了经典的 Jury 判据,还详细讲解了状态反馈控制器设计、能控性与能观性分析等内容。书中关于状态观测器的设计方法也讲得很细致,这对于实际系统中无法直接测量所有状态变量的情况尤为重要。我特别喜欢它在描述这些概念时,总是能够辅以清晰的框图和数学模型,让我们能够将理论知识转化为具体的工程思维。这种严谨的学术态度和清晰的表达方式,让我在学习过程中能够事半功倍,对于未来深入研究更复杂的控制问题打下了坚实的基础。

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非常不错,不错,推荐购买!

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这本书很有用

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据说这个作者很有名,还没来得及看

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经典

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据说这个作者很有名,还没来得及看

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必须凑够10个字么么嗒!

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