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目 录 1

第1章物理现象的系统分析（1）——结构模型 1

1.1 结构模型的系统分析 2

1.2 系统状态方程式及其性质 17

1.2.1连续时间系 17

1.2.2离散时间系 21

1.3 结构模型的近似方法 22

1.3.1非线性系统的线性近似法 22

1.3.2分布参数系统的集中化近似 27

1.3.3低维近似法 36

第2章随机信号 40

2.1 随机信号与概率论 41

2.1.1概率与概率变量 41

2.1.2定常随机信号 45

2.2 富里埃变换 46

2.3 相关函数 57

2.4 频谱密度函数 62

2.5 白噪声 64

2.6 线性系统随机信号的输入响应 67

2.6.1用传递函数表示的系统 67

2.6.2用状态方程表示的系统 72

第3章数字信号 76

3.1 离散时间信号及z变换 77

3.2 z变换与拉普拉斯变换的关系 84

3.3 逆z变换 90

3.4 利用z变换求差分方程式的方法 92

3.5 脉冲传递函数 93

3.6 离散时间系统的状态变量表示 95

3.7 离散时间系统的稳定性 100

3.8 离散富里埃变换 102

3.9 快速富里埃变换 107

第4章物理现象的系统分析（2）——系统辨识及非结构模型的建立 116

4.1.1阶跃响应法 117

4.1 动态特性的研究 117

4.1.2稳态响应法 121

4.1.3随机信号的输入方法 123

4.1.4 M序列信号 123

4.2 从非参数模型建立参数模型 126

4.2.1根据频率特性求传递函数的方法 126

4.2.2由传递函数建立状态方程的方法 128

4.3 相关函数和频谱密度函数的估计 133

4.3.1估计量的性质 133

4.3.2相关函数估计 136

4.3.3频谱密度函数估计 138

4.4 参数辨识 141

4.4.1估计法的基本概态 142

4.4.2非构造模型 149

4.4.3根据最小二乘法进行参数辨识 150

4.4.4递推最小二乘法 152

4.4.5根据豪斯霍尔德变换求标准方程的解 154

4.4.6 AR模型参数辨识 158

4.5 状态估计 164

第5章线性控制理论 168

5.1 可控性和可观性 168

5.1.1可控性条件 169

5.1.2可观性条件 172

5.1.3离散系统的可控性和可观性 173

5.1.4根据传递函数来看系统的可控性 175

和可观性 175

5.2 系统的结构 178

5.2.1建立标准形式 181

5.3 用状态反馈法来设计控制系统 188

5.3.1用极点配置法来设计控制系统 188

5.3.2最佳调节器的控制系统设计 192

5.3.3黎卡提方程的数值解法 198

控制系统 203

5.4.1观察器的构成 203

5.4 利用观察器和输出反馈来设计 203

5.4.2采用观察器来配置极点 209

5.4.3只取决于输出的最佳控制 212

5.5 多变量系统的频域设计 217

5.5.1解耦 217

5.5.2解耦检验 221

第6章系统的稳定性 226

6.1 系统方程式与平衡状态 226

6.2 稳定性概念 227

6.3 李雅普诺夫方法 233

的稳定条件 237

6.4 含有非线性因素的控制系统 237

6.5 正实函数 240

6.6 波波夫定理 244

6.7 非线性系统的大范围渐近稳定控制 247

第7章自适应控制系统 252

7.1 线性系统的自适应参数识别 253

7.2模型参考自适应控制 256

7.3 仅利用可能测定的输入来建立模型 263

参考自适应控制 263

7.4 离散时间系统的模型参考控制 269

7.5 自校正控制 273

参考文献 277