計算機控製係統容錯設計技術及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

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《計算機控製係統容錯設計技術及應用》對於計算機控製係統，人們總是沿著如下相互關聯又彼此有差異的兩個方嚮進行著不懈探索：一是力求係統功能的最優化和智能化，二是力求係統性能的可靠與安全。對於最優化和智能化，已有廣泛深入的研究並有大量研究成果見諸文獻；而關於可靠性與安全性(特彆是安全性)的研究，尤其是係統安全設計技術的研究，則是相對薄弱的環節。為此，《計算機控製係統容錯設計技術及應用》側重探討安全可靠的計算機控製係統設計技術。

全書共由11章構成。核心思想是采用容錯處理技術於計算機控製係統安全設計的不同環節，主要內容包括：過程故障與故障過程的模型錶示、過程參數的容錯辨識、采樣信號的檢錯糾錯與容錯濾波、信號容錯重構、係統狀態容錯重構、巡迴檢測係統與PID控製係統的容錯設計、最優控製策略容錯設計和基於冗餘的容錯控製係統等方麵。文中構建和實現瞭一係列新的方法和算法，並通過理論分析和仿真計算等多種途徑驗證瞭《計算機控製係統容錯設計技術及應用》算法的有效性。

《計算機控製係統容錯設計技術及應用》的主要讀者對象為高校控製理論、控製工程、計算機技術應用、信息處理等相關專業的本科生、研究生和教學科研人員，以及從事控製係統總體規劃和應用開發的工程技術人員。

前言第1章 計算機控製係統概論 1．1 模擬電路控製與計算機控製 1．1．1 模擬電路控製過程與控製係統 1．1．2 計算機控製係統 1．1．3 計算機控製的技術優勢 1．2 計算機控製係統的發展曆程 1．3 計算機控製係統的典型形式 1．3．1 操作指導式計算機控製係統 1．3．2 直接數字控製係統 1．3．3 計算機監督控製係統 1．3．4 集散型計算機控製係統 1．3．5 現場總綫控製係統 1．3．6 計算機遞階控製係統 1．4 計算機控製係統構成的基本要素 1．4．1 硬件係統 1．4．2 軟件係統 1．4．3 通信鏈路 1．5 計算機控製係統設計方法論 1．5．1 控製係統與控製理論 1．5．2 控製係統設計的一般方法 1．5．3 人-機係統中計算機裝置的角色和作用 1．6 計算機控製係統的可靠性、安全性與容錯性 1．6．1 係統的可靠性 1．6．2 係統的安全性 1．6．3 係統的容錯性 1．7 本書主要研究內容與結果第2章 計算機控製係統多麵嚮建模 2．1 預備知識：Z-變換與L-變換 2．1．1 Z-變換 2．1．2 Z-反變換 2．1．3 L-變換 2．1．4 L-反變換 2．2 計算機控製係統的信號轉換 2．3 麵嚮被控對象的係統建模 2．3．1 輸入-輸齣過程模型 2．3．2 動態測量係統的狀態空間模型 2．3．3 輸入-輸齣與狀態空間的模型轉換 2．4 麵嚮計算機裝置的係統建模 2．4．1 輸入-輸齣差分方程模型 2．4．2 離散時間狀態空間模型 2．4．3 綫性定常係統傳遞函數與特徵方程的不變性 2．4．4 連續時間係統的采樣離散化模型 2．5 帶隨機分量的計算機控製係統數學模型 2．5．1 帶隨機分量的CAR與CARMA模型 2．5．2 帶隨機分量的狀態空間模型 2．6 過程故障與故障過程的數學建模 2．6．1 計算機控製係統故障分析 2．6．2 故障分量模型 2．6．3 帶故障過程的數學建模 2．7 小結第3章 過程參數的容錯辨識技術 3．1 係統辨識與係統容錯辨識概論 3．2 漸近二次偏改變靈敏度與Minmax估計 3．2．1 GLS估計族 3．2．2 漸近二次偏改變靈敏度 3．2．3 基於ASBS的Minmax估計 3．2．4 Minmax估計在CAR過程中的應用 3．3 CAR過程的遞階容錯辨識 3．3．1 模型係數的遞階LS估計 3．3．2 誤差方差的遞階估計 3．3．3 CAR模型的自適應定階與建模 3．4 受控自迴歸模型係數的在綫容錯辨識 3．4．1 綫性模型參數的有界影響容錯辨識 3．4．2 受控自迴歸模型係數的在綫LS辨識 3．4．3 受控自迴歸模型參數的在綫容錯辨識 3．5 小結第4章 過程采樣與容錯濾波技術 4．1 數據采集與信號獲取 4．1．1 測控係統數據采樣 4．1．2 測控數據信號獲取 4．1．3 頻率混疊與前置濾波 4．2 幾種簡易容錯濾波算法 4．2．1 數字濾波簡介 4．2．2 幾種簡易數字濾波算法 4．2．3 不同濾波算法的比較分析 4．2．4 常用數值濾波算法的容錯改進 4．2．5 容錯改進效果的仿真分析 4．3 雙重中值容錯濾波器的設計與仿真 4．3．1 雙重中值容錯濾波算法設計 4．3．2 雙重中值容錯濾波的崩潰點分析 4．3．3 濾波算法去噪性能的仿真分析 4．3．4 雙重中值容錯濾波容錯能力的仿真分析 4．4 采樣信號的檢錯與糾錯 4．4．1 平穩序列的檢錯與糾錯 4．4．2 非平穩序列的檢錯與糾錯 4．4．3 門限參數的設定方法 4．5 小結第5章 離散時間信號容錯重構算法 5．1 幾種典型重構方法簡介 5．1．1 Shannon重構 5．1．2 零階保持 5．1．3 一階保持 5．1．4 預測一階保持 5．2 二階無偏保持與二階無偏容錯保持 5．2．1 采樣時間序列的三點插值 5．2．2 一步預報與二階無偏保持 5．2．3 二階保持算法的容錯改進 5．3 容錯遞推預測與信號容錯重構 5．3．1 模型係數遞推LS估計 5．3．2 模型係數的遞推容錯辨識 5．3．3 基於一步容錯遞推預測的二階容錯重構 5．4 小結第6章 係統狀態的容錯重構 6．1 采樣故障數據模型 6．2 狀態Kalman濾波的容錯能力分析 6．2．1 狀態Kalman濾波的抗野值能力分析 6．2．2 狀態Kalman濾波的抗模型擾動能力分析 6．3 狀態嚮量M_型濾波重構算法 6．3．1 狀態M型濾波 6．3．2 狀態M型濾波的迭代算法 6．3．3 迭代算法收斂性定理的論證 6．4 狀態嚮量有界影響濾波 6．4．1 過失誤差對Kalman濾波的影響分析 6．4．2 含野值樣本序列的處理對策 6．4．3 最佳■(·)函數的選取 6．4．4 仿真計算 6．5 小結第7章 係統巡迴檢測的容錯設計 7．1 巡迴檢測係統的處理邏輯和局限性 7．2 設定值控製係統容錯巡迴檢測算法 7．2．1 平穩過程的滑動中值巡迴檢測算法 7．2．2 平穩過程的容錯均值巡迴檢測算法 7．3 操作指導式控製係統循環容錯檢測算法 7．3．1 自適應巡迴檢測的基本思路 7．3．2 操作指導信號的模型逼近 7．3．3 操作指導信號的容錯濾波估計 7．3．4 操作指導式自適應巡迴容錯檢測算法 7．4 操作指導式控製係統容錯算法仿真分析 7．5 小結第8章 數字PID控製的容錯設計 8．1 模擬PID與數字PID 8．1．1 模擬PID控製 8．1．2 數字PID控製 8．2 增量型數字PID控製算法設計與整定 8．2．1 基於一階差分與矩形積分的增量型數值PID 8．2．2 基於一階差分與梯形積分的增量型數值PID 8．2．3 基於插值微分與梯形積分的增量型數值PID 8．3 數字PID控製算法的容錯設計 8．3．1 有效偏差PID算法 8．3．2 有限偏差PID算法 8．4 小結第9章 隨機係統的最優容錯控製 9．1 最優容錯控製設計概述 9．2 LQG控製與Kalman預報 9．2．1 綫性係統LQG控製 9．2．2 狀態嚮量的Kalman預報 9．3 狀態容錯預報與過程容錯控製 9．4 小結第10章 係統冗餘與容錯控製 10．1 計算機控製係統的冗餘與容錯 10．2 冗餘的典型形式和類彆 10．2．1 直接冗餘與硬件冗餘 10．2．2 軟件冗餘與解析冗餘 10．2．3 數據冗餘與信息冗餘 10．2．4 時間冗餘與通信鏈路冗餘 10．3 基於冗餘的主動容錯與被動容錯 10．3．1 被動容錯 10．3．2 主動容錯 10．4 幾種典型的冗餘式容錯控製係統設計 10．4．1 基於硬件冗餘與靜態冗餘的容錯設計 10．4．2 基於功能冗餘的容錯設計 10．4．3 基於自動檢測的容錯設計 10．4．4 基於自動切換的容錯設計 10．4．5 基於自動恢復的容錯設計 10．4．6 基於動態冗餘的容錯設計 10．4．7 基於軟-硬件混閤冗餘的容錯設計 10．4．8 基於軟件N版本和塊復員的容錯設計 10．5 小結第11章 容錯技術在航天姿態控製中的應用 11．1 問題描述 11．2 姿態控製問題的數學建模 11．3 基於有界影響辨識的姿態容錯估計 11．3．1 隨機誤差協方差陣的容錯估計 11．3．2 姿態角修正量和測姿固偏的最小二乘估計 11．3．3 姿態角修正量和測姿固偏的在綫容錯估計 11．3．4 飛行器姿態角的容錯估計 11．4 基於容錯Kalman濾波的姿態容錯控製 11．4．1 狀態空間模型的建立 11．4．2 狀態嚮量的Kalman濾波算法 11．4．3 狀態嚮量的容錯Kalman濾波算法 11．5 小結參考文獻
· · · · · · (收起)