计算机控制系统介绍要点解析.pdf

计算机控制系统 课程安排：  学习方式：课堂学习、课堂讨论、课程实验；  学习内容：课堂知识（课件，网络学堂下载）、 文献调研、习题、实验；  课后习题要求：每章课程学习完成后的下一周， 提交该章的习题作业，要求作业采用手写纸稿；  考试形式：考查，包括参加课堂学习和讨论、课 程实验，提交实验报告。 22 参考书籍 计算机控制系统: 理论与设计(瑞典)奥斯 特隆姆,威顿马克著;周兆英等译 Computer-controlled systems : theory and design Karl J. Astrom, Bjorn Wittenmark 计算机控制系统何克忠,李伟编著 …… 33 课程章节的安排 第一章：概论 模型和分析方法 第二章：线性离散系统的输入输出模型 第三章：状态空间模型 第四章：线性离散系统的分析 控制器设计和实现 第五章：连续控制器的模拟化设计方法 第六章：基于输入输出模型的设计方法 第七章：基于状态空间模型的设计方法 第八章：自适应控制和智能控制系统 案例：微型飞行器控制+你身边的CCS 案例和实践 实验：电机控制系统设计和分析 44 第一章 概 论 计算机控制系统(Computer Control System，简称 CCS)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被 控对象相联系，以获得一定控制目的而构成的系统。控 制目的可以是使被控对象的状态或运动过程达到某种要 求，也可以是达到某种最优化目标。 计算机通常指数字计算机，可以采用各种类型，如微型、大型的 通用或专用计算机。 辅助部件主要指输入输出接口、检测传感装置和执行装置等。与 被控对象的联系和部件间的联系，可以用有线方式进行联系；也 可以用无线方式进行联系。 被控对象的范围很广，包括各行各业的生产过程、机械装置、交 通工具、机器人、实验装置、仪器仪表、家庭生活设施、家用电 器和儿童玩具等。 55 与经典模拟控制的区别：利用计算机代替常规的 模拟控制器，使计算机成为控制系统的一个组成 部分，因而系统中信号为数字离散的。 优点：计算机控制系统的控制规律由计算机来实 现，可以实现模拟控制方法难以实现的更为复杂 的控制规律，可以避免模拟电路实现的许多困难。 而且便于更换和改进。 缺点：量化误差、受采样频率影响控制带宽窄、 速度低、离散特性可能影响稳定性。 计算机控制系统是以自动控制理论与计算机技术 相结合而成。目前大多数控制系统都在向基于计 算机控制的方向发展。 66 提 纲 1.1 计算机控制的发展和应用 1.2 计算机控制系统分类 1.3 计算机控制系统组成 1.4 控制系统的信号处理和传递 1.5 计算机控制系统理论 77 1.1 计算机控制的发展概况  计算机控制以经典控制理论 （1868 年）、现代控制理论 （1955）、智能控 制理论 （1965）为基础；  计算机控制技术（1955年）是伴随 着计算机技术 （1946年）和网络技术 （1969年）的发展而发展起