數(shù)字控制系統(tǒng)分析與設計（原書第4版）

出版者的話
譯者序
前言
第1章　引言1
1.1　概述1
1.2　數(shù)字控制系統(tǒng)2
1.3　控制問題3
1.4　衛(wèi)星模型4
1.5　伺服電動機系統(tǒng)模型5
1.6　溫度控制系統(tǒng)8
1.7　單機無窮大電力系統(tǒng)9
1.8　小結(jié)11
參考文獻11
習題11
第2章　離散時間系統(tǒng)及z變換16
2.1　引言16
2.2　離散時間系統(tǒng)16
2.3　變換法17
2.4　z變換的性質(zhì)19
2.5　求z變換23
2.6　求解差分方程24
2.7　z反變換26
2.8　仿真圖和信號流圖31
2.9　狀態(tài)變量33
2.10　其他狀態(tài)變量公式39
2.11　傳遞函數(shù)45
2.12　求解狀態(tài)方程47
2.13　線性時變系統(tǒng)51
2.14　小結(jié)51
參考文獻52
習題52
第3章　采樣與重構(gòu)59
3.1　引言59
3.2　采樣控制系統(tǒng)59
3.3　理想采樣器61
3.4　對E(s)的估計62
3.5　傅里葉變換結(jié)果64
3.6　E(s)的性質(zhì)65
3.7　數(shù)據(jù)重構(gòu)67
3.8　小結(jié)72
參考文獻72
習題73
第4章　開環(huán)離散時間系統(tǒng)76
4.1　引言76
4.2　E(z)與E(s)的聯(lián)系76
4.3　脈沖傳遞函數(shù)77
4.4　含數(shù)字濾波器的開環(huán)系統(tǒng)80
4.5　改進的z變換82
4.6　時間延遲系統(tǒng)84
4.7　異步采樣86
4.8　狀態(tài)變量模型88
4.9　連續(xù)時間狀態(tài)變量回顧89
4.10　離散時間系統(tǒng)的狀態(tài)方程91
4.11　程序計算94
4.12　小結(jié)95
參考文獻95
習題95
第5章　閉環(huán)系統(tǒng)103
5.1　引言103
5.2　初步概念103
5.3　推導105
5.4　狀態(tài)變量模型109
5.5　小結(jié)115
參考文獻115
習題115
第6章　系統(tǒng)的時間響應特性122
6.1　引言122
6.2　系統(tǒng)的時間響應122
6.3　系統(tǒng)特征方程127
6.4　s域到z域的映射128
6.5　穩(wěn)態(tài)精度132
6.6　仿真134
6.7　控制軟件137
6.8　小結(jié)137
參考文獻137
習題137
第7章　穩(wěn)定性分析143
7.1　引言143
7.2　穩(wěn)定性143
7.3　雙線性變換146
7.4　勞斯赫爾維茨準則147
7.5　朱里穩(wěn)定性測試149
7.6　根軌跡151
7.7　奈奎斯特準則154
7.8　伯德圖159
7.9　解釋頻率響應161
7.10　閉環(huán)系統(tǒng)的頻率響應161
7.11　小結(jié)168
參考文獻168
習題168
第8章　數(shù)字控制器設計175
8.1　引言175
8.2　控制系統(tǒng)特性175
8.3　補償179
8.4　相位滯后補償180
8.5　相位超前補償184
8.6　相位超前設計方法186
8.7　滯后超前補償191
8.8　積分濾波器和微分濾波器193
8.9　PID控制器194
8.10　PID控制器設計197
8.11　基于根軌跡的設計202
8.12　小結(jié)212
參考文獻212
習題212
第9章　極點配置與狀態(tài)估計219
9.1　引言219
9.2　極點配置219
9.3　狀態(tài)估計224
9.4　降維觀測器232
9.5　實時觀測器236
9.6　能控性與能觀性239
9.7　具有輸入的系統(tǒng)242
9.8　小結(jié)245
參考文獻245
習題246
第10章　離散時間系統(tǒng)的系統(tǒng)辨識250
10.1　引言250
10.2　靜態(tài)系統(tǒng)的辨識250
10.3　動態(tài)系統(tǒng)的辨識252
10.4　黑箱辨識253
10.5　最小二乘系統(tǒng)辨識257
10.6　部分零極點已知下的傳遞函數(shù)估計261
10.7　遞歸的最小二乘系統(tǒng)辨識法262
10.8　辨識過程中的現(xiàn)實因素265
10.9　小結(jié)266
參考文獻266
習題267
第11章　線性二次最優(yōu)控制270
11.1　引言270
11.2　二次代價函數(shù)271
11.3　最優(yōu)準則272
11.4　線性二次最優(yōu)控制設計274
11.5　最小值原理279
11.6　最優(yōu)穩(wěn)態(tài)控制280
11.7　最優(yōu)狀態(tài)估計——卡爾曼濾波284
11.8　最小二乘函數(shù)的最小化288
11.9　小結(jié)289
參考文獻289
習題290
第12章　案例研究295
12.1　引言295
12.2　伺服電動機系統(tǒng)295
12.3　人工氣候室控制系統(tǒng)300
12.4　飛機著陸系統(tǒng)303
12.5　新生兒供氧系統(tǒng)308
12.6　電力系統(tǒng)模型拓撲辨識316
參考文獻320
附錄Ⅰ　設計方程321
附錄Ⅱ　梅森增益公式322
附錄Ⅲ　對E*(s)的估計325
附錄Ⅳ　矩陣328
附錄Ⅴ　拉普拉斯變換333
附錄Ⅵ　z變換表343