离散化设计：计算机控制系统详解与DDC/DCS应用

《计算机控制系统》是一本详细介绍计算机控制系统结构、原理和设计的教材，重点关注了直接数字控制系统（DDC）、集散控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS）和可编程控制器系统（PLC）等不同类型的计算机控制系统。章节中，作者首先介绍了计算机控制系统的基本概念，强调了离散化设计的重要性，因为这可以提供更精确的控制效果。 离散化设计的核心在于有限拍设计，这是通过在Z平面上设计数字调节器来实现的，这种方法允许用离散模型或连续对象的离散化模型来表示控制对象。有限拍设计的目标是优化系统的响应时间，使其在有限的采样周期内完成调节过程，实质上是对时间进行最优化控制。设计时需确保数字调节器的可实现性，即避免单位圆内外的不适宜极点和超前环节。 1.1.1节详细解释了有限拍设计，包括系统在典型输入下的调节策略，以及如何选择合适的调节器模型以缩短调节时间。采样频率的选择也是一个关键环节，它决定了系统的响应速度，但受到硬件饱和特性限制，不能无限提高。 无纹波设计是有限拍设计的一个改进，旨在消除采样点之间的误差波动，提供更平滑的输出响应。尽管理论上采样点误差为零，但实际中仍可能存在纹波，这对系统的性能和效率有负面影响。 通过课程设计，学生能够掌握离散化设计方法，特别是针对DDC系统的设计与应用，如设计原则、过程和实际案例分析。这有助于整合课堂所学知识，培养学生的独立思考和系统设计能力。 总结起来，这本书不仅提供了理论知识，还通过实践案例帮助读者理解和应用计算机控制系统的设计技术，对从事该领域工作的学生和工程师具有很高的实用价值。