本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。本书从工程应用的角度出发，注重基础性、系统性和实用性，较深入地介绍了计算机控制系统的基本知识、分析方法和设计方法。全书共十章，包括绪论、计算机控制系统设计的硬件基础、计算机控制系统的数学基础、计算机控制系统分析、计算机控制系统的间接设计法、计算机控制系统的直接设计法、数字控制器的状态空间设计方法、计算机控制系统设计、新型计算机控制系统和计算机控制系统的可靠性设计。每一章后面都给出了习题，并在书末提供了部分习题参考答案。另外，书中部分章节适当增加了MATLAB仿真实验的内容。
本书为新形态教材，全书一体化设计，将课程重点及难点内容的授课视频和讲义制作成二维码，扫描即可实现在线同步学习。本书配套的数字课程资源网站针对全书内容，提供了与主教材配套的电子教案(PPT文件)，以及相应的实验内容，具有良好的互动性，方便学生对教材内容的理解和消化，可供学生课下自主学习参阅和检验学习效果，也可帮助教师构建线上线下混合式教学。
本书可作为自动化类、电气类相关专业学生的教材或参考书，也可供有关科研人员及工程技术人员参考。
- 前辅文
- 第一章 绪论
- 1.1 计算机控制系统概述
- 1.2 计算机控制系统的类型
- 1.3 计算机控制理论
- 1.4 计算机控制系统应用实例
- 1.5 计算机控制系统的发展
- 第二章 计算机控制系统设计的硬件基础
- 2.1 开关量输入
- 2.2 开关量输出
- 2.3 模拟量输入
- 2.4 模拟量输出
- 2.5 计算机控制系统中的电源
- 2.6 信号采样与重构
- 2.7 数字滤波
- 习题
- 第三章 计算机控制系统的数学基础
- 3.1 差分方程
- 3.2 z变换
- 3.3 逆z变换
- 3.4 脉冲传递函数
- 习题
- 第四章 计算机控制系统分析
- 4.1 计算机控制系统的稳定性
- 4.2 计算机控制系统的动态特性
- 4.3 计算机控制系统的稳态误差
- 4.4 离散系统的根轨迹和频率特性
- 习题
- 第五章 计算机控制系统的间接设计法
- 5.1 概述
- 5.2 基本设计方法
- 5.3 数字PID控制器的设计
- 5.4 数字PID控制算法的改进
- 5.5 数字PID控制器的参数整定
- 习题
- 第六章 计算机控制系统的直接设计法
- 6.1 概述
- 6.2 最少拍控制系统设计
- 6.3 纯滞后对象的控制算法
- 6.4 设计数字控制器的根轨迹法
- 6.5 数字控制器的频域设计法
- 习题
- 第七章 数字控制器的状态空间设计方法
- 7.1 线性系统的状态空间描述及线性离散系统的状态空间
- 7.2 线性定常离散系统的能控性和能观性
- 7.3 状态反馈设计法
- 7.4 输出反馈设计法
- 7.5 状态观测器设计
- 7.6 应用状态观测器的状态反馈系统
- 7.7 二次型最优控制算法设计
- 习题
- 第八章 计算机控制系统设计
- 8.1 计算机控制系统的设计步骤
- 8.2 数字伺服系统
- 8.3 双闭环直流数字调速系统
- 8.4 电阻炉温度控制系统
- 8.5 数字程序控制系统
- 习题
- 第九章 新型计算机控制系统
- 9.1 嵌入式系统
- 9.2 集散控制系统
- 9.3 现场总线控制系统
- 9.4 网络控制系统
- 习题
- 第十章 计算机控制系统的可靠性设计
- 10.1 概述
- 10.2 干扰的来源
- 10.3 电源与供电系统的抗干扰措施
- 10.4 信号传输通道的抗干扰措施
- 10.5 系统可靠性设计
- 10.6 故障诊断技术
- 习题
- 部分习题参考答案
- 参考资料
计算机控制系统数字课程与纸质教材一体化设计，紧密配合。数字课程中的电子教案涵盖学时分配、章节知识点、教学目标、重点难点、参考资料、教学内容提要等内容，运用多种形式的教学资源，极大地丰富了知识的呈现形式，拓展了教材内容。教学资源中融入了课程思政的内容，在提升课程教学效果，培养学生科学思维能力的同时，培养学生的爱国情怀。
