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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