计算机控制技术：PID控制与系统设计

"计算机控制技术 - 姜学军 第一版" 本文档主要介绍了计算机控制系统的相关知识，包括控制技术的基本概念、设计方法以及在工程实践中的应用。作者姜学军编著的《计算机控制技术》是针对高等院校计算机、电子、自动控制及自动化专业的一本本科教材，同时也适合相关科研技术人员参考。 在计算机控制系统的分析与设计中，文档提到了几个关键点： 1. **计算机控制系统组成及分类**：涵盖了系统的基本结构，如传感器、控制器、执行器等组成部分，以及开环和闭环控制系统的区别。 2. **信号的采样与恢复**：讨论了连续信号到离散信号的转换，这是数字控制的基础，涉及到采样定理和抗混叠滤波器。 3. **Z变换**：是离散时间信号分析的重要工具，用于分析和设计离散时间控制系统。 4. **计算机控制系统性能及指标**：如稳态误差、上升时间、超调量等，这些都是评价控制系统性能的关键参数。 5. **采样周期的选择**：在计算机控制系统中，合适的采样周期对系统稳定性至关重要，过快或过慢都可能导致性能下降。 6. **控制器设计**：包括PI、PID控制规律的介绍，以及如何通过等效纯滞后时间τ、时间常数Tm和它们的比值Tm/τ来确定控制器参数。 7. **PID控制的优势**：PID控制因其简单、有效而广泛应用，能够较好地平衡响应速度和稳定性。 8. **增量式与位置式PID调节**：增量式通常比位置式更快响应，两者的主要区别在于控制信号的计算方式。 9. **计算机控制系统设计**：涉及离散化和模拟化设计方法，以及状态空间分析和设计，对于复杂控制规律系统的处理也有所提及。 10. **抗干扰技术**：在实际应用中，如何减少外部噪声和内部扰动对系统的影响是设计的重要考虑因素。 此外，书中还提供了输入/输出通道设计、设计原则和步骤、以及具体的应用实例，以帮助读者将理论知识应用于实际工程问题。全书强调理论与实践相结合，旨在培养学生的工程实践能力。 最后，文档提到了一个具体的控制器传递函数D(s) = 1/s^2 + 0.2s + 1，这可能是一个二阶系统的控制器模型，用于分析或设计特定的控制任务。 《计算机控制技术》是一本全面覆盖计算机控制系统理论和实践的教材，对学习和理解控制理论及其在现代工业中的应用具有重要价值。