系统的建模和响应 理论及实验方法PDF电子书下载

目录 2

序言 2

第1篇 系统响应的估计 2

第1章 系统研究的基本原理与方法 2

1.1 关于复杂度问题 2

1.2 输入-系统-输出的概念 4

1.3 输入信号的分类 6

1.4 系统模型的分类 8

1.5 子系统的耦合 11

参考文献 12

第2章 微分方程的变换解法 14

2.1 问题的分类 14

2.2 线性化 15

2.3 线性微分方程经典解法的复习 16

2.4 拉普拉斯变换的定义与定理 18

2.5 积分-微分方程的求解：反变换 22

2.6 稳定性 29

2.7 拉普拉斯传递函数 32

2.8 延迟定理：时延部件和不连续输入 35

2.9 初值定理和终值定理 37

参考文献 38

习题 38

第3章 广义响应的变换法 43

3.1 冲激响应 43

3.2 卷积积分：当冲激响应为已知时求任意输入的响应 46

3.3 频率响应 51

3.4 冲激响应与频率响应之间的关系 55

3.5 对周期输入的响应：傅里叶级数 58

3.6 调幅输入 62

3.7 瞬态输入：频率法 64

3.8 随机信号的描述 70

3.9 系统对随机信号的响应 81

3.10 数字谱分析中的混迭和泄漏 85

参考文献 88

习题 88

4.1 分布参数模型 93

第4章 其他变换问题 93

4.2 差分方程和Z变换 98

4.3 系统的状态变量表示法 106

参考文献 108

习题 108

第5章 数字仿真法 110

5.1 解析法的局限性 110

5.2 模拟仿真、数字仿真和混合仿真 110

5.3 数字仿真语言的特点 111

5.4 一种典型的数字仿真语言：CSMPⅢ 114

5.5 任意函数发生程序和TERMINAL段在最优化设计中的应用 120

5.6 时延、常时延和可变时延 124

5.7 大分布系统离散模型的数组处理技术 130

5.8 SORT/NOSORT语句在CSMP的FORTRAN编程中的应用 134

5.9 CSMP中的随机信号 137

5.10 采样数据系统 141

5.11 刚性系统问题 142

5.12 数字-频率响应的计算 144

参考文献 147

习题 147

第2篇 广义建模方法 150

第6章 实验建模方法（“系统辨识”） 150

6.1 频率响应法（正弦响应法）及其设备 150

6.1.1 外差式带通跟踪滤波分析仪 151

6.1.2 傅里叶滤波分析仪 155

6.1.3 用数字快速傅里叶变换（FFT）分析仪进行正弦试验 157

6.1.4 解析传递函数与实测频率响应数据的拟合 158

6.2 脉冲试验法及其设备 163

6.3 随机信号试验 172

6.3.1 功率谱测量中的随机误差 172

6.3.2 传递函数测量中的随机误差 174

6.3.3 输入信号：连续信号、二进制信号及伪随机信号 175

6.3.4 应用实例 178

6.4 参数追踪（最速下降）法 181

6.5.1 静态模型的多元回归法 196

6.5 多元回归与最小二乘法 196

6.5.2 动态模型的多元回归法 208

6.6 各种建模方法的比较 210

参考文献 211

习题 211

第7章 子系统耦合法 213

7.1 子系统耦合法的用途 213

7.2 二端口装置、源变量与流变量 213

7.3 四端口耦合法基础 215

7.4 阻抗耦合法基础 217

7.5 先进耦合方法 221

参考文献 224

习题 224

第8章 分布系统的离散化 227

8.1 物理集总化 227

8.2 有限差分法 229

8.3 有限元法 232

习题 234

第9章 液压管道与机械 238

9.1 液压管道动力学：分布模型 238

第3篇 建模方法的具体应用 238

9.1.1 在规定的流入与流出条件下传递函数的确定 242

9.1.2 终端有锐孔管路的频率响应特性与阶跃响应特性 245

9.2 集总模型和实验结果 247

9.3 具有摩阻的分布系统 251

9.3.1 采用无穷项乘积的集总近似方法 253

9.4 管子的纵向振动（液体-固体的相互作用） 256

9.5 变容式泵系统 260

9.5.1 泵控液压马达（液压传动） 260

9.5.2 节能液压动力源 264

参考文献 268

习题 269

第10章 机电系统 274

10.1.1 电动式振动台 274

10.1.1 振动台推杆动力学 278

10.2 实验铁路车辆的磁悬浮系统 281

参考文献 284

参考文献 286

习题 288

第11章 换热器动力学 290

11.1 单液换热器的分布参数动力学 290

11.2 宇宙飞船核动力装置中冷凝器的热流体动力学 296

参考文献 309

习题 310

第12章 运载器动力学 316

12.1 刚体动力学 316

12.1.1 刚体的惯量特性 316

12.1.2 刚体的惯量主轴 318

12.1.3 运动方程 319

12 1.4 欧拉角和方向余弦 321

12.1.5 自旋卫星的精确模型与简化模型 323

12.2 汽车操纵动力学 329

12.2.1 充气轮胎的特性 331

12.2.2 无侧倾的固定轴模型 333

12 2.3 考虑车体侧倾和车体轴线的二质量模型 335

参考文献 345

习题 347

第13章 人机系统中人的因素 351

13.1 人体振动的实验建模 351

13.2 与跟踪和驾驶行为有关的神经系统和肌肉系统的基础解剖学和心理学 357

13.3 人的跟踪与驾驶行为的实验建模 363

习题 370

参考文献 370

第14章 燃气轮机 372

14.1 喷气发动机的基本类型及其工作 372

14.2 轴动力涡轮的低频、线性化和小信号的半经验模型 375

14.3 涡轮喷气发动机的低频、线性化和小信号的半经验模型 377

14.4 结束语 379

参考文献 382

习题 383