数字控制系统分析与设计 原书第4版PDF电子书下载

第1章 引言 1

1.1 概述 1

1.2 数字控制系统 2

1.3 控制问题 3

1.4 卫星模型 4

1.5 伺服电动机系统模型 5

1.6 温度控制系统 8

1.7 单机无穷大电力系统 9

1.8 小结 11

参考文献 11

习题 11

第2章 离散时间系统及z变换 16

2.1 引言 16

2.2 离散时间系统 16

2.3 变换法 17

2.4 z变换的性质 19

2.5 求z变换 23

2.6 求解差分方程 24

2.7 z反变换 26

2.8 仿真图和信号流图 31

2.9 状态变量 33

2.10 其他状态变量公式 39

2.11 传递函数 45

2.12 求解状态方程 47

2.13 线性时变系统 51

2.14 小结 51

参考文献 52

习题 52

第3章 采样与重构 59

3.1 引言 59

3.2 采样控制系统 59

3.3 理想采样器 61

3.4 对E＊（s）的估计 62

3.5 傅里叶变换结果 64

3.6 E＊（s）的性质 65

3.7 数据重构 67

3.8 小结 72

参考文献 72

习题 73

第4章 开环离散时间系统 76

4.1 引言 76

4.2 E（z）与E＊（s）的联系 76

4.3 脉冲传递函数 77

4.4 含数字滤波器的开环系统 80

4.5 改进的z变换 82

4.6 时间延迟系统 84

4.7 异步采样 86

4.8 状态变量模型 88

4.9 连续时间状态变量回顾 89

4.10 离散时间系统的状态方程 91

4.11 程序计算 94

4.12 小结 95

参考文献 95

习题 95

第5章 闭环系统 103

5.1 引言 103

5.2 初步概念 103

5.3 推导 105

5.4 状态变量模型 109

5.5 小结 115

参考文献 115

习题 115

第6章 系统的时间响应特性 122

6.1 引言 122

6.2 系统的时间响应 122

6.3 系统特征方程 127

6.4 s域到z域的映射 128

6.5 稳态精度 132

6.6 仿真 134

6.7 控制软件 137

6.8 小结 137

参考文献 137

习题 137

第7章 稳定性分析 143

7.1 引言 143

7.2 稳定性 143

7.3 双线性变换 146

7.4 劳斯-赫尔维茨准则 147

7.5 朱里稳定性测试 149

7.6 根轨迹 151

7.7 奈奎斯特准则 154

7.8 伯德图 159

7.9 解释频率响应 161

7.10 闭环系统的频率响应 161

7.11 小结 168

参考文献 168

习题 168

第8章 数字控制器设计 175

8.1 引言 175

8.2 控制系统特性 175

8.3 补偿 179

8.4 相位滞后补偿 180

8.5 相位超前补偿 184

8.6 相位超前设计方法 186

8.7 滞后-超前补偿 191

8.8 积分滤波器和微分滤波器 193

8.9 PID控制器 194

8.10 PID控制器设计 197

8.11 基于根轨迹的设计 202

8.12 小结 212

参考文献 212

习题 212

第9章 极点配置与状态估计 219

9.1 引言 219

9.2 极点配置 219

9.3 状态估计 224

9.4 降维观测器 232

9.5 实时观测器 236

9.6 能控性与能观性 239

9.7 具有输入的系统 242

9.8 小结 245

参考文献 245

习题 246

第10章 离散时间系统的系统辨识 250

10.1 引言 250

10.2 静态系统的辨识 250

10.3 动态系统的辨识 252

10.4 黑箱辨识 253

10.5 最小二乘系统辨识 257

10.6 部分零极点已知下的传递函数估计 261

10.7 递归的最小二乘系统辨识法 262

10.8 辨识过程中的现实因素 265

10.9 小结 266

参考文献 266

习题 267

第11章 线性二次最优控制 270

11.1 引言 270

11.2 二次代价函数 271

11.3 最优准则 272

11.4 线性二次最优控制设计 274

11.5 最小值原理 279

11.6 最优稳态控制 280

11.7 最优状态估计——卡尔曼滤波 284

11.8 最小二乘函数的最小化 288

11.9 小结 289

参考文献 289

习题 290

第12章 案例研究 295

12.1 引言 295

12.2 伺服电动机系统 295

12.3 人工气候室控制系统 300

12.4 飞机着陆系统 303

12.5 新生儿供氧系统 308

12.6 电力系统模型拓扑辨识 316

参考文献 320

附录Ⅰ 设计方程 321

附录Ⅱ 梅森增益公式 322

附录Ⅲ 对E＊（s）的估计 325

附录Ⅳ 矩阵 328

附录Ⅴ 拉普拉斯变换 333

附录Ⅵ z变换表 343