目录 1
前言 1
第一章 控制系统CAD常用算法程序 3
第一节 求解线性方程组 3
第二节 代数多项式求根 4
第三节 求解常微分方程 6
第四节 矩阵的基本运算 8
第五节 矩阵求逆 10
第六节 矩阵行列式的计算 11
第七节 矩阵特征值和特征向量的计算 12
第八节 多项式基本运算 13
第九节 多项式矩阵相乘 15
第十节 多项式矩阵求逆 18
第十一节 连续李雅普诺夫方程的求解 20
第十二节 离散李雅普诺夫方程的求解 21
第十三节 计算转移矩阵 24
第二章 控制系统仿真 26
第一节 线性连续系统仿真 26
第二节 非线性连续系统仿真 32
第三节 离散系统仿真 37
第四节 采样系统仿真 39
第五节 随机连续系统仿真 46
第六节 随机采样系统仿真 50
第三章 控制系统模型的相互转换 56
第一节 化连续状态方程为离散状态方程 56
第二节 化离散状态方程为连续状态方程 58
第三节 双线性变换 62
第四节 化状态方程为传递函数 66
第五节 化状态方程为能控标准形 68
第六节 化状态方程为能观标准形 71
第四章 应用古典控制理论分析和设计系统 74
第一节 Routh稳定判据 74
第二节 传递函数的部分分式展开 76
第三节 计算对数频率特性 79
第四节 计算根轨迹 81
第五节 计算校正传递函数 85
第六节 利用长除法求z反变换 89
第五章 应用现代控制理论分析和设计系统 92
第一节 按极点配置设计控制规律 92
第二节 按极点配置设计观测器 96
第三节 连续系统线性二次型最优控制规律的计算 99
第四节 离散和采样系统中线性二次型最优控制规律的计算 101
第五节 离散和采样系统中最优状态估计器的计算 104
第六节 连续系统二次型性能指标函数的计算 108
第七节 离散和采样系统中二次型性能指标函数的计算 110
第八节 随机连续控制系统中平均性能指标函数的计算 113
第九节 随机离散和采样系统中平均性能指标函数的计算 114
第十节 离散和采样系统中二次型性能函数及其对控制器参数灵敏度的计算 120
第十一节 离散和采样系统中部分状态反馈次最优控制器的计算 122
第十二节 最小方差控制器的计算 125
第六章 控制系统的模型辨识 128
第一节 计算随机数列的统计特性 128
第二节 根据过渡过程响应确定传递函数 131
第三节 最小二乘估计辨识系统模型 136
第四节 广义最小二乘估计辨识系统模型 141
1.1 求解线性方程组（LINEQ） 147
附录一 程序清单 147
1．控制系统CAD常用算法程序 147
1.2 代数多项式求根（ROOT） 150
1.3 求解常微分方程（DIFEQ） 154
1.4 矩阵的基本运算（MATOP） 157
1.5 矩阵求逆（INVMAT） 162
1.6 矩阵行列式的计算（MATDET） 164
1.7 矩阵特征值和特征向量的计算（EIGEN） 166
1.8 多项式的基本运算（POLY） 173
1.9 多项式矩阵相乘（POLMT） 175
1.10 多项式矩阵求逆（POLINV） 177
1.11 连续李雅普诺夫方程的求解（LYAP） 180
1.12 离散李雅普诺夫方程的求解（LYAPD） 184
1.13 计算转移矩阵（TRAMAT） 189
2.1 线性连续系统仿真（RESP） 192
2．控制系统仿真 192
2.2 非线性连续系统仿真（SIMCON） 198
2.3 离散系统仿真（SIMDIS） 211
2.4 采样系统仿真（SIMSAM） 214
2.5 随机连续系统仿真（SIMRAC） 224
2.6 随机采样系统仿真（SIMRAD） 232
3．控制系统模型的相互转换 244
3.1 化连续状态方程为离散状态方程（DISAB） 244
3.2 化离散状态方程为连续状态方程（CONFG） 247
3.3 双线性变换（BILIN） 252
3.4 化状态方程为传递函数（ABTRAN） 255
3.5 化状态方程为能控标准形（ABCONT） 260
4.1 Routh稳定判据（ROUTH） 266
4．应用古典控制理论分析和设计系统 266
4.2 传递函数的部分分式展开（EXPAND） 269
4.3 计算对数频率特性（BODE） 278
4.4 计算根轨迹（LOCU，LOCU1） 282
4.5 计算校正传递函数（CASCAD） 297
4.6 利用长除法求z反变换（ZTFINV） 303
5．应用现代控制理论分析和设计系统 305
5.1 按极点配置设计控制规律（CPOLAS） 305
5.2 按极点配置设计观测器（OPOLAS） 310
5.3 连续系统线性二次型最优控制规律的计算（COTLQ） 315
5.4 离散和采样系统中线性二次型最优控制规律的计算（SAMLQ） 323
5.5 离散和采样系统中最优状态估计器的计算（KALM） 338
5.6 连续系统二次型性能指标函数的计算（CONLOS） 347
5.7 离散和采样系统二次型性能指标函数的计算（SAMLOS） 352
3.6 化状态方程为能观标准形（ABOBS） 363
5.8 随机连续控制系统中平均性能指标函数的计算（RACLOS） 371
5.9 随机离散和采样系统中平均性能指标函数的计算（RADLOS） 374
5.10 离散和采样系统中二次型性能函数及其 384
对控制器参数灵敏度的计算（DLOSD） 384
5.11 离散和采样系统中部分状态反馈次最优控制器的计算（SUBOPD） 392
5.12 最小方差控制器的计算（MINVAR） 401
6．控制系统的模型辨识 405
6.1 计算随机数列的统计特性（RANDAT） 405
6.2 根据过渡过程响应确定传递函数（TRANS） 407
6.3 最小二乘估计辨识系统模型（LS） 415
6.4 广义最小二乘估计辨识系统模型（GLSB） 421
附录二 BASIC-11语言介绍 425
参考文献 430