【内容简介】
本书系统地介绍了采样控制系统的基础知识、设计、分析方法及典型应用，在综合分析和验证提升法的缺点及应用局限性的基础上，提出了全新的鲁棒稳定性分析和H∞设计方法，并给出了一种既简单直观又没有保守性的采样控制系统频率响应的计算方法。本书共12章，除介绍经典的设计方法之外，还将目前流行的3种提升技术（连续时间域提升技术、离散时间域提升技术和频域提升技术）应用于标准结构的采样控制系统，并结合具体实例进行了分析和设计。本书最后针对两类典型的采样控制系统，即力觉接口系统和时滞不确定采样控制系统，应用本书所提出的新的设计思路和方法进行了鲁棒稳定性分析和H∞设计，并与提升法进行了对比。
本书取材广泛，内容新颖，结合了目前流行的先进控制理论和作者近年来的研究，可为本领域相关的理论工作者及工程设计人员提供参考。
【目 录】
第1章 绪论
1．1 采样控制系统
1．1．1 经典的离散控制器设计方法
1．1．2 现代采样控制系统结构
1．2 H∞控制理论
1．3 采样控制系统的提升技术
1．3．1 连续时间域提升技术
1．3．2 离散时间域提升技术
1．3．3 频域提升技术
1．4 本章小结
第2章 采样控制系统的数学描述
2．1 信号的采样与保持
2．1．1 采样过程及采样定理
2．1．2 信号重构
2．2 Z变换与Z反变换
2．2．1 脉冲响应和卷积和
2．2．2 Z变换
2．2．3 Z反变换
2．3 Z差分方程与离散传递函数
2．3．1 线性差分方程
2．3．2 离散传递函数
2．4 采样控制系统的离散模型
2．4．1 连续对象的Z传递函数
2．4．2 具有连续时滞的对象的改进Z变换
2．4．3 离散化状态空间描述
2．5 本章小结
第3章 经典单回路采样控制系统的控制器设计
3．1 数字控制器的连续化设计
3．1．1 设计原理和步骤
3．1．2 连续控制器的离散化方法
3．2 数字PID控制算法
3．2．1 位置式PID算法
3．2．2 增量式PID算法
3．2．3 数字PID算法的改进
3．3 数字PID控制器的参数整定
3．4 本章小结
第4章 采样控制系统的连续时间域提升技术
4．1 Hilbert空间
4．1．1 范数
4．1．2 内积
4．2 线性算子理论
4．2．1 算子和伴随算子
4．2．2 酉算子及其性质
4．2．3 值域空间和零空间
4．2．4 算子的性质
4．3 提升技术基础
4．3．1 信号的提升
4．3．2 系统及广义对象的提升
4．4 采样控制系统的提升
4．5 提升系统的等价离散化
4．6 提升变换的算法和程序
4．6．1 计算公式
4．6．2 MATLAB程序
4．6．3 D12≠0时的算法
4．7 鲁棒稳定性问题的简化提升算法
4．8 算例
4．9 本章小结
第5章 采样控制系统的频域提升技术
5．1 基础知识
5．2 频域提升技术
5．2．1 频域提升的概念及信号的提升
5．2．2 系统及广义对象的提升
5．3 灵敏度算子及补灵敏度算子
5．3．1 扰动抑制问题与灵敏度算子
5．3．2 鲁棒稳定性问题与补灵敏度算子
5．4 混合灵敏度算子的L2诱导范数
5．5 混合灵敏度算子的数值计算
5．6 采样控制系统的频率响应增益及H∞范数
5．6．1 FR算子、频率响应增益及H∞范数
5．6．2 频率响应增益及H∞。范数的计算
5．6．3 G11ω≠0时的扩展计算公式
5．7 本章小结
第6章 采样控制系统的离散提升技术
6．1 离散提升技术的引出
6．1．1 离散信号的提升
6．1．2 离散系统的提升
6．2 采样控制系统的离散提升技术
6．2．1 采样控制系统的快速离散化
6．2．2 系统提升及慢速离散化等价
6．3 算例
6．4 本章小结
第7章 采样控制系统的提升法H∞设计
7．1 采样控制系统的标准H∞结构描述
7．2 H∞灵敏度问题的提升法H∞设计
7．2．1 H∞灵敏度问题
7．2．2 采样控制系统的H∞灵敏度问题及提升法设计
7．3 鲁棒稳定性问题的提升法H∞分析
7．3．1 鲁棒稳定性问题
7．3．2 采样控制系统的鲁棒稳定性问题及提升法分析
7．4 扰动抑制问题的提升法H∞设计
7．4．1 扰动抑制问题
7．4．2 采样控制系统的扰动抑制问题及提升法设计
7．5 提升法的应用条件
7．5．1 满足提升应用条件的H∞设计
7．5．2 关于范数等价性的补充说明
7．6 本章小结
第8章 采样控制系统的频率响应
8．1 采样控制系统的频率响应：已有的工作
8．2 频率响应的直接计算
8．2．1 采样控制系统的频率响应计算公式
8．2．2 算例
8．3 应用：计算机控制系统的非线性分析
8．4 本章小结
第9章 采样控制系统的鲁棒稳定性分析
9．1 对象的不确定性
9．1．1 不确定性的描述
9．1．2 不确定性和鲁棒性
9．1．3 范数有界不确定性
9．2 小增益定理
9．3 鲁棒稳定性分析的新方法
9．3．1 鲁棒稳定性的离散化分析
9．3．2 算例
9．4 本章小结
第10章 基于离散不确定等价法的采样控制系统的H∞设计
10．1 标准H∞问题
10．1．1 混合灵敏度问题
10．1．2 扰动抑制及鲁棒扰动抑制问题
10．2 采样控制系统的H∞混合灵敏度设计
10．3 采样控制系统的H∞扰动抑制设计
0．4 扰动抑制的鲁棒H∞设计
10．5 本章小结
第11章 典型应用：力觉接口系统
11．1 力觉交互及力觉接口系统
11．1．1 力觉交互系统介绍
11．1．2 力觉交互系统的国内外研究现状
11．1．3 耗散性与无源性
11．2 力觉接口系统的无源性分析
11．2．1 基于频域提升法的无源性条件及其问题分析
11．2．2 基于采样控制系统频率响应的无源性条件
11．3 不同采样信号下力觉接口的无源性条件
11．3．1 位置信号采样时力觉接口的无源性条件
11．3．2 速度信号采样时力觉接口的无源性条件
11．4 遥操作系统力觉接口的无源性设计
11．4．1 力觉接口的无源性要求
11．4．2 综合考虑性能的无源性设计
11．5 本章小结
第12章 典型应用：时滞不确定性采样控制系统
12．1 时滞不确定采样控制系统描述
12．1．1 时滞不确定采样控制系统描述
12．1．2 时滞不确定采样控制系统的等价H∞结构
12．2 时滞不确定采样控制系统的鲁棒稳定性分析
12．2．1 提升法
12．2．2 离散不确定等价法
12．2．3 算例
12．3 基于频率响应的时滞不确定采样控制系统的鲁棒稳定性
12．3．1 频率法分析
12．3．2 算例
12．4 本章小结
参考文献
名词索引
