前言

PREFACE

随着计算机技术的迅速发展，目前的工业控制系统、机器人系统或其他电子控制装置基本都采用数字控制器来实现。本书针对这种情况，着重对数字控制系统的分析、设计和建模等进行了较系统的介绍。尤其以较多的篇幅讨论了数字控制系统的设计方法。

考虑到目前本科教学人才培养方案课时的逐步压缩，专业课程的课时多为32~40课时，这样对数字控制系统的介绍既要较为系统，又要非常简练。本书正是基于以上考虑，并参考了国内外相关教材来进行编写的，旨在能为学习与自动化相关技术的学生提供良好的工程基础。

本书第1章从对连续控制系统的回顾开始，介绍系统及其动态特性、基于根轨迹技术、频率响应技术和状态空间技术的设计方法等。

第2章介绍如何用线性差分方程和z变换技术对离散时间系统进行描述和分析。

第3章介绍对采样数据的分析技术、信号重构技术以及离散模型的建立与分析等。

第4章介绍基于传递函数的数字控制器设计，包括s平面对z平面的映射、离散系统的稳定性分析、离散等价方法、z域设计指标、数字控制器的根轨迹直接设计、数字控制器的频率响应直接设计、数字控制器的解析设计、模拟PID控制器的数字化以及数字控制器的实现等。

第5章介绍基于极点配置与状态估计的数字控制器设计，包括离散时间系统的状态空间分析、极点配置技术、状态观测器设计以及带状态观测器的离散系统极点配置设计等。

书中带*的内容可根据教学情况选择性地安排。本书可作为自动化类专业或相关专业本科生数字控制或计算机控制类课程的教材或教学参考书。

本书体系结构较为完整，涵盖数字控制系统分析与设计的内容。本书内容与工程结合较强，可读性好。全书图文并茂，较为通俗易懂。各章自成体系又融会贯通，可方便读者有选择地学习。本书既注重系统性又注重时代性，既系统地介绍了数字控制系统分析与设计方法，又介绍了在该领域中数字化的一些新进展。本书控制器设计方面的例题全部基于MATLAB和Simulink软件进行了仿真，书中内容以及和各章节后相关习题的编排，注意对学生动手能力的训练与培养。

限于作者水平，书中难免存在不足之处，敬请读者批评指正。

编者2014年11月