系统建模与响应 理论及实验方法PDF电子书下载

目录 1

第一部分 系统响应值的计算 1

第一章 系统分析法的基本原理和方法 1

1.1 复杂性讨论 1

1.2 输入、系统和输出的概念 3

1.3 输入型式的分类 5

1.4 系统模型类型的分类 7

1.5 子系统耦合 11

参考文献 12

第二章 微分方程的变换解 14

2.1 问题型式的分类 14

2.2 线性化 15

2.3 线性微分方程古典解法的回顾 16

2.4 拉普拉斯变换的定义和定理 19

2.5 积分－微分方程的解：逆变换 22

2.6 稳定性问题 30

2.7 拉普拉斯传递函数 33

2.8 延迟定理：延时元件和不连续输入 36

2.9 初值和终值定理 38

参考文献 39

习题 39

第三章 一般响应的变换方法 43

3.1 脉冲响应 43

3.2 卷积：当脉冲响应已知时，对任意输入的响应 46

3.3 频率响应 51

3.4 脉冲响应和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 65

3.8 随机信号描述 71

3.9 系统对随机信号的响应 82

3.10 在数字谱分析中的混迭和泄漏 86

参考文献 89

习题 89

第四章 其它变换问题 93

4.1 分布参数模型 93

4.2 差分方程和Z变换 98

4.3 使用状态变量的系统描述 106

参考文献 109

习题 109

第五章 数字仿真方法 111

5.1 解析法的局限性 111

5.2 模拟、数字和混合仿真 111

5.3 数字仿真语言的特点 112

5.4 典型的数字仿真语言：CSMPⅢ 114

5.5 任意函数发生器；优化程序中终端程序的使用 121

5.6 延迟时间、常数和变量 125

5.7 分布系统大离散模型的数组处理方法 130

5.8 CSMP中FORTRAN编程的 134

SORT/NOSORT的使用 134

5.9 在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 143

5.12 数字频率响应计算 144

参考文献 147

习题 148

第二部分 一般的建模方法 149

第六章 试验建模方法 149

（“系统辨识”） 149

6.1 频率响应（正弦）方法和仪器 149

6.1.1 外差式带通跟踪滤波分析仪 150

6.1.2 “傅里叶滤波”分析仪 154

6.1.3 快速数字傅里叶变换（FFT）分析仪在正弦试验中的应用 156

6.1.4 根据实测的频率响应数据拟合解析传递函数 157

6.2 脉冲试验方法和仪器 162

6.3 随机信号试验 171

6.3.1 功率谱测量的随机误差 171

6.3.2 测量的传递函数的随机误差 173

6.3.3 输入信号：连续的、二进制的和伪随机信号 175

6.3.4 应用实例 178

6.4 参数跟踪（急剧下降）法 181

6.5 多重回归和最小二乘法 196

6.5.1 静态模型的多重回归 196

6.5.2 动态模型的多重回归 207

6.6 建模方法的比较 211

参考文献 211

习题 212

第七章 子系统耦合方法 214

7.1 子系统耦合方法的用途 214

7.2 双口器件，作用力变量及流动变量 214

7.3 四极耦合的基本方法 216

7.4 阻抗耦合的基本方法 218

7.5 现代耦合方法 222

参考文献 225

习题 225

第八章 分布系统的离散化 228

8.1 物理分块 228

8.2 有限差分法 231

8.3 有限元法 234

参考文献 235

习题 235

9.1 液压管路动力学：分布模型 237

第三部分 建模方法的具体应用 237

第九章 液压管路及液压机械 237

9.1.1 特殊输入口及输出口情况下传递函数的确定 242

9.1.2 管端小孔的频率响应及阶跃响应特性 244

9.2 分块模型及实验结果 246

9.3 含摩擦的分布模型 250

9.3.1 采用无穷乘积的分块近似 250

9.4 管路纵向振动效应（流体／固体相互作用） 255

9.5.1 泵控液压马达（流体静力传动） 258

9.5 变量泵系统 258

9.5.2 节能液压动力源 262

参考文献 266

习题 268

第十章 电气机械系统 272

10.1 电动力激振器 272

10.1.1 激振器推杆的动力学 275

10.2 一个实验的铁路车辆的电磁悬浮系统 279

参考文献 284

习题 286

第十一章 热交换器动力学 288

11.1 单流体热交换器的分布参数动力学 288

11.2 空间飞行器核动力装置中凝结器的热流体动力学 294

参考文献 307

习题 309

第十二章 运载体动力学 313

12.1 刚体动力学 313

12.1.1 刚体的惯性性质 313

12.1.2 刚体的主轴 315

12.1.3 运动方程 316

12.1.4 欧拉角和方向余弦 318

12.1.5 自转卫星：精确模型及简化模型 320

12.2 汽车操纵动力学 327

12.2.1 气胎的特性 329

12.2.2 非滚动，定轴模型 330

12.2.3 具有体滚动和体轴的双质量模型 332

参考文献 343

习题 346

第十三章 人机系统中人的因素 349

13.1 通过实验建立人体振动的模型 349

13.2 与跟踪和领航有关的神经及肌肉系统的基本解剖学和生理学 354

13.3 通过实验建立人的跟踪／导航行为模型 360

参考文献 366

习题 367

第十四章 燃气轮机动力学 369

14.1 基本喷气发动机的类型及运转 369

14.2 轴功率涡轮机的半实验、低频、线性化、小信号模型 372

14.3 涡轮喷气发动机的半实验、低频、线性化、小信号模型 375

14.4 结束语 377

参考文献 380

习题 381

附录 382

A 拉普拉斯变换函数变换对 382

B 拉普拉斯变换定理 383

C 国际单位制和符号 384

D 换算系数 385