數(shù)字控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)（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(dòng)機(jī)系統(tǒng)模型5
1.6　溫度控制系統(tǒng)8
1.7　單機(jī)無窮大電力系統(tǒng)9
1.8　小結(jié)11
參考文獻(xiàn)11
習(xí)題11
第2章　離散時(shí)間系統(tǒng)及z變換16
2.1　引言16
2.2　離散時(shí)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(hào)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(shí)變系統(tǒng)51
2.14　小結(jié)51
參考文獻(xiàn)52
習(xí)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(duì)E(s)的估計(jì)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(xiàn)72
習(xí)題73
第4章　開環(huán)離散時(shí)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(jìn)的z變換82
4.6　時(shí)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(shí)間狀態(tài)變量回顧89
4.10　離散時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)方程91
4.11　程序計(jì)算94
4.12　小結(jié)95
參考文獻(xiàn)95
習(xí)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(dǎo)105
5.4　狀態(tài)變量模型109
5.5　小結(jié)115
參考文獻(xiàn)115
習(xí)題115
第6章　系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)特性122
6.1　引言122
6.2　系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)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(xiàn)137
習(xí)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(zhǔn)則147
7.5　朱里穩(wěn)定性測(cè)試149
7.6　根軌跡151
7.7　奈奎斯特準(zhǔn)則154
7.8　伯德圖159
7.9　解釋頻率響應(yīng)161
7.10　閉環(huán)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)161
7.11　小結(jié)168
參考文獻(xiàn)168
習(xí)題168
第8章　數(shù)字控制器設(shè)計(jì)175
8.1　引言175
8.2　控制系統(tǒng)特性175
8.3　補(bǔ)償179
8.4　相位滯后補(bǔ)償180
8.5　相位超前補(bǔ)償184
8.6　相位超前設(shè)計(jì)方法186
8.7　滯后超前補(bǔ)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(shè)計(jì)197
8.11　基于根軌跡的設(shè)計(jì)202
8.12　小結(jié)212
參考文獻(xiàn)212
習(xí)題212
第9章　極點(diǎn)配置與狀態(tài)估計(jì)219
9.1　引言219
9.2　極點(diǎn)配置219
9.3　狀態(tài)估計(jì)224
9.4　降維觀測(cè)器232
9.5　實(shí)時(shí)觀測(cè)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(xiàn)245
習(xí)題246
第10章　離散時(shí)間系統(tǒng)的系統(tǒng)辨識(shí)250
10.1　引言250
10.2　靜態(tài)系統(tǒng)的辨識(shí)250
10.3　動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的辨識(shí)252
10.4　黑箱辨識(shí)253
10.5　最小二乘系統(tǒng)辨識(shí)257
10.6　部分零極點(diǎn)已知下的傳遞函數(shù)估計(jì)261
10.7　遞歸的最小二乘系統(tǒng)辨識(shí)法262
10.8　辨識(shí)過程中的現(xiàn)實(shí)因素265
10.9　小結(jié)266
參考文獻(xiàn)266
習(xí)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(jià)函數(shù)271
11.3　最優(yōu)準(zhǔn)則272
11.4　線性二次最優(yōu)控制設(shè)計(jì)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(jì)——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(xiàn)289
習(xí)題290
第12章　案例研究295
12.1　引言295
12.2　伺服電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)295
12.3　人工氣候室控制系統(tǒng)300
12.4　飛機(jī)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?fù)浔孀R(shí)316
參考文獻(xiàn)320
附錄Ⅰ　設(shè)計(jì)方程321
附錄Ⅱ　梅森增益公式322
附錄Ⅲ　對(duì)E*(s)的估計(jì)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