基本信息
- 原书名：Computer-Controlled Systems——Theory and Design,Third Edition
- 原出版社： Prentice Hall/Pearson
- 作者： K.J.Astrom&B.Wittenmark
- 丛书名： 国际知名大学原版教材系列丛书
- 出版社：清华大学出版社
- ISBN：7302050082
- 上架时间：2001-12-17
- 出版日期：2002 年1月
- 页码：580
- 版次：3-1
- 所属分类：计算机 > 计算机控制与仿真 > 控制系统
教材 > 计算机教材 > 高职高专 > 计算机高职高专其他教材
内容简介
目录
Preface
1. Computer Control
1.1 Introduction
1.2 Computer Technology
1.3 Computer-Control Theory
1.4 Inherently Sampled Systems
1.5 How Theory Developed
1.6 Notes and References
2. Discrete-Time Systems
2.1 Introduction
2.2 Sampling Continuous-Time Signals
2.3 Sampling a Continuous-Time State-Space System
2.4 Discrete-Time Systems
2.5 Changing Coordinates in State-Space Models
2.6 Input-Output Models
2.7 The z-Transform
2.8 Poles and Zeros
2.9 Selection of Sampling Rate
2.10 Problems
2.11 Notes and References
1. Computer Control
1.1 Introduction
1.2 Computer Technology
1.3 Computer-Control Theory
1.4 Inherently Sampled Systems
1.5 How Theory Developed
1.6 Notes and References
2. Discrete-Time Systems
2.1 Introduction
2.2 Sampling Continuous-Time Signals
2.3 Sampling a Continuous-Time State-Space System
2.4 Discrete-Time Systems
2.5 Changing Coordinates in State-Space Models
2.6 Input-Output Models
2.7 The z-Transform
2.8 Poles and Zeros
2.9 Selection of Sampling Rate
2.10 Problems
2.11 Notes and References
前言
当前，在我国的高等学校中，教学内容和课程体系的改革已经成为教学改革中的一个非常突出的问题，而为数不少的课程教材中普遍存在“课程体系老化，内容落伍时代，本研层次不清”的现象又是其中的急需改变的一个重要方面。同时，随着科教兴国方针的贯彻落实，要求我们进一步转变观念扩大视野，使教学过程适应以信息技术为先导的技术革命和我国社会主义市场经济的需要，加快教学过程的国际化进程。在这方面，系统地研究和借鉴国外知名大学的相关教材，将会对推进我们的课程改革和推进我国大学教学的国际化进程，乃至对我们一些重点大学建设国际一流大学的努力，都将具有重要的借鉴推动作用。正是基于这种背景，我们决定在国内推出信息技术学科和电气工程学科国外知名大学原版系列教材。
本系列教材的组编将遵循如下的几点基本原则。（1）书目的范围限于信息技术学科和电气工程学科所属专业的技术基础课和主要的专业课。（2）教材的范围选自于具有较大影响且为国外知名大学所采用的教材。（3）教材属于在近5年内所出版的新书或新版书。（4）教材适合于作为我国大学相应课程的教材或主要教学参考书。（5）每本列选的教材都须经过国内相应领域的资深专家审看和推荐。（6）教材的形式直接以英文原版形式印刷出版。
本系列教材将按分期分批的方式组织出版。为了便于使用本系列教材的相关教师和学生从学科和教学的角度对其在体系和内容上的特点和特色有所了解，在每本教材中都附有我们所约请的相关领域资深教授撰写的影印版序言。此外，出于多样化的考虑，对于某些基本类型的课程，我们还同时列选了多于一本的不同体系、不同风格和不同层次的教材，以供不同要求和不同学时的同类课程的选用。
本系列教材的读者对象为信息技术学科和电气工程学科所属各专业的本科生，同时兼顾其他工程学科专业的本科生或研究生。本系列教材，既可采用作为相应课程的教材或教学参考书，也可提供作为工作于各个技术领域的工程师和技术人员的自学读物。
组编这套国外知名大学原版系列教材是一个尝试。不管是书目确定的合理性，教材选择的恰当性，还是评论看法的确切性，都有待于通过使用和实践来检验。感谢使用本系列教材的广大教师和学生的支持。期望广大读者提出意见和建议。
本系列教材的组编将遵循如下的几点基本原则。（1）书目的范围限于信息技术学科和电气工程学科所属专业的技术基础课和主要的专业课。（2）教材的范围选自于具有较大影响且为国外知名大学所采用的教材。（3）教材属于在近5年内所出版的新书或新版书。（4）教材适合于作为我国大学相应课程的教材或主要教学参考书。（5）每本列选的教材都须经过国内相应领域的资深专家审看和推荐。（6）教材的形式直接以英文原版形式印刷出版。
本系列教材将按分期分批的方式组织出版。为了便于使用本系列教材的相关教师和学生从学科和教学的角度对其在体系和内容上的特点和特色有所了解，在每本教材中都附有我们所约请的相关领域资深教授撰写的影印版序言。此外，出于多样化的考虑，对于某些基本类型的课程，我们还同时列选了多于一本的不同体系、不同风格和不同层次的教材，以供不同要求和不同学时的同类课程的选用。
本系列教材的读者对象为信息技术学科和电气工程学科所属各专业的本科生，同时兼顾其他工程学科专业的本科生或研究生。本系列教材，既可采用作为相应课程的教材或教学参考书，也可提供作为工作于各个技术领域的工程师和技术人员的自学读物。
组编这套国外知名大学原版系列教材是一个尝试。不管是书目确定的合理性，教材选择的恰当性，还是评论看法的确切性，都有待于通过使用和实践来检验。感谢使用本系列教材的广大教师和学生的支持。期望广大读者提出意见和建议。
序言
影印版序
由K．J．Astrom和B．Wittenmark编著的“Computer－Controlled Systems——Theory and Design”一书初版于1984年。本书为第3版，出版于1997年。本书作者在国际控制界具有很高知名度。本书及前期版本被国外许多大学用作本科生高年级或研究生的教材。该书第1版曾被译成中文，在国内有相当影响。
随着计算机技术的迅速发展和应用的日益普及，越来越多的控制系统采用计算机进行控制。本书正是针对这种情况，对计算机控制系统的分析、设计和建模等问题进行了系统的介绍。
根据作者多年教学工作的经验积累并为适应技术进步的需求，新版对材料进行了彻底的重新组织，一半以上内容是重写的。由于对原有材料进行了适当的裁减，虽然书中加进了许多新的成果，与原版相比，整书的篇幅并未增加。
本书注意理论联系实际，书中不仅给出理论的结果，而且给出实用的算法和对一些实际问题的考虑。同时引入了MATLAB及SIMULINK作为计算机辅助设计控制系统的软件工具，从而使所介绍的理论和方法更易于被接受和应用。
全书共分13章，第1章概述了计算机控制系统的历史与发展，通过举例说明了计算机控制系统的主要特点。第2到第5章的内容从面向计算机的观点，仅讨论采样时刻系统的行为，以简化对系统的分析和设计。其中第2章介绍如何通过对连续系统进行采样得到离散系统，既包括状态模型也包括输入输出模型。第3章讨论离散系统的分析，包括稳定性、能控能现性及鲁律性等。第4章讨论基于状态空间方法的极点配置法。第5章讨论基于多项式方法的极点配置法。
第6章讨论控制系统设计的一般方法，包括大系统的结构及由底向上和自顶向下技术。第7章从面向过程的观点讨论包括采样点之间的系统行为，如信号的采样与恢复及频率响应的混叠等。第8章介绍连续控制器的离散等效，包括基于传递函数和状态方法的近似等效、频率响应设计方法及数字PID控制器等内容。第9章介绍数字控制器实现中的一些实际问题，如计算延时、量化效应、前置滤波器及编程等。
第10章到第12章介绍一些更先进的优化设计方法。第10章介绍各种干扰模型，为其后的优化设计准备了必要的基础知识。第11章介绍基于状态空间的优化设计方法，包括线性二次型最优控制、状态最优估计及LQG控制。第12章介绍基于传递函数的优化设计方法，包括最优预报及最小方差控制等。
第13章内容相对独立，用一章的篇幅扼要介绍了系统辨识的内容，重点介绍了最小二乘的参数估计原理及算法。
本书每章后面均附有总结、习题和参考文献，以帮助读者抓住每章的知识要点和巩固所学的内容。
本书内容丰富、取材适当，兼顾了系统性、先进性和实用性等方面的要求。
学习本书内容需要具备一般控制原理的基本知识。该书可作为工程专业的研究生或有选择地作为本科高年级学生的教材或参考书。
孙增圻
清华大学计算机科学与技术系
2001年9月
由K．J．Astrom和B．Wittenmark编著的“Computer－Controlled Systems——Theory and Design”一书初版于1984年。本书为第3版，出版于1997年。本书作者在国际控制界具有很高知名度。本书及前期版本被国外许多大学用作本科生高年级或研究生的教材。该书第1版曾被译成中文，在国内有相当影响。
随着计算机技术的迅速发展和应用的日益普及，越来越多的控制系统采用计算机进行控制。本书正是针对这种情况，对计算机控制系统的分析、设计和建模等问题进行了系统的介绍。
根据作者多年教学工作的经验积累并为适应技术进步的需求，新版对材料进行了彻底的重新组织，一半以上内容是重写的。由于对原有材料进行了适当的裁减，虽然书中加进了许多新的成果，与原版相比，整书的篇幅并未增加。
本书注意理论联系实际，书中不仅给出理论的结果，而且给出实用的算法和对一些实际问题的考虑。同时引入了MATLAB及SIMULINK作为计算机辅助设计控制系统的软件工具，从而使所介绍的理论和方法更易于被接受和应用。
全书共分13章，第1章概述了计算机控制系统的历史与发展，通过举例说明了计算机控制系统的主要特点。第2到第5章的内容从面向计算机的观点，仅讨论采样时刻系统的行为，以简化对系统的分析和设计。其中第2章介绍如何通过对连续系统进行采样得到离散系统，既包括状态模型也包括输入输出模型。第3章讨论离散系统的分析，包括稳定性、能控能现性及鲁律性等。第4章讨论基于状态空间方法的极点配置法。第5章讨论基于多项式方法的极点配置法。
第6章讨论控制系统设计的一般方法，包括大系统的结构及由底向上和自顶向下技术。第7章从面向过程的观点讨论包括采样点之间的系统行为，如信号的采样与恢复及频率响应的混叠等。第8章介绍连续控制器的离散等效，包括基于传递函数和状态方法的近似等效、频率响应设计方法及数字PID控制器等内容。第9章介绍数字控制器实现中的一些实际问题，如计算延时、量化效应、前置滤波器及编程等。
第10章到第12章介绍一些更先进的优化设计方法。第10章介绍各种干扰模型，为其后的优化设计准备了必要的基础知识。第11章介绍基于状态空间的优化设计方法，包括线性二次型最优控制、状态最优估计及LQG控制。第12章介绍基于传递函数的优化设计方法，包括最优预报及最小方差控制等。
第13章内容相对独立，用一章的篇幅扼要介绍了系统辨识的内容，重点介绍了最小二乘的参数估计原理及算法。
本书每章后面均附有总结、习题和参考文献，以帮助读者抓住每章的知识要点和巩固所学的内容。
本书内容丰富、取材适当，兼顾了系统性、先进性和实用性等方面的要求。
学习本书内容需要具备一般控制原理的基本知识。该书可作为工程专业的研究生或有选择地作为本科高年级学生的教材或参考书。
孙增圻
清华大学计算机科学与技术系
2001年9月
