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目录 6

第一章 导论 6

1.1 问题的定义 6

1.2 几个系统的例子 10

1.3 设计方法概述 11

1.4 小结 13

对进一步阅读的建议 14

问题与练习 15

第二章 线性离散动态系统的分析：z-变换 18

2.1 引言 18

2.2 线性差分方程 18

2.3 离散传递函数 22

2.4 信号分析与动态响应 37

2.5 z-变换的性质 50

2.6 收敛区域与反积分 56

2.7 差分方程的实时实现 60

2.8 小结 66

第二章的附录 66

问题与练习 69

第三章 连续传递函数的离散等效：数字滤波器 73

3.1 引言 73

3.2 用数值积分法设计数字滤波器 74

3.3 极零点映射法 83

3.4 保持器等效法 85

3.5 巴特沃思（Butterworth）和ITAE传递函数的离散等效传 90

递函数 90

3.6 小结 98

问题与练习 98

4.2 作为脉冲调制的采样 102

第四章 采样数据系统 102

4.1 引言 102

4.3 采样频谱和混叠 105

4.4 数据外推及虚假信号 108

4.5 采样数据系统的结构图分析 112

4.6 小结 121

问题与练习 122

第五章 用变换法设计数字控制系统 125

5.1 引言 125

5.2 控制系统设计的z平面技术指标 126

5.3 离散等效的设计方法 138

5.4 z平面的根轨迹 142

5.5 频率响应法——ω-变换 148

5.6 拉格齐纳直接设计法 156

5.7 第二个示例：通过混合进行温度控制 162

5.8 小结 165

问题与练习 166

第六章 用状态空间法设计数字控制系统 170

6.1 引言 170

6.2 系统的表示 170

6.3 控制规律的设计 180

6.4 估计器的设计 188

6.5 调节器的设计：控制规律与估计器的组合 195

6.6 伺服设计：用前馈控制方式引入参考输入 201

6.7 可控性和可观测性 214

6.8 小结 223

第六章附录A 224

第六章附录B 232

问题与练习 237

第七章 量化的效应 241

7.1 引言 241

7.2 变量舍入的确定性分析 241

7.3 变量舍入的随机分析 248

7.4 参数舍入的影响 254

7.5 极限环和颤振 257

7.6 小结 261

第七章的附录 262

问题与练习 264

第八章 系统辨识 267

8.1 引言和问题的定义 267

8.2 最小二乘估计 280

8.3 递推最小二乘估计 285

8.4 随机最小二乘估计 292

8.5 极大似然法 305

8.6 极大似然估计的数值搜索 313

8.7 小结 318

问题与练习 318

第九章 多变量和最优控制 323

9.1 引言 323

9.2 解耦 324

9.3 最优控制 329

9.4 最优估计 340

9.5 多变量控制的例子 347

9.6 小结 354

第九章的附录 354

问题与练习 356

10.1 引言 360

第十章 采样速率的选择 360

10.2 跟踪性（用带宽、时间响应和跟踪的不精确性 361

来表示） 361

10.3 抗干扰性 365

10.4 对参数变化的灵敏度 367

10.5 前置滤波器设计的影响 372

10.6 小结 376

问题与练习 377

附录A 实例 380

A.1 卫星姿态的单轴控制 380

A.2 控制天线俯仰角的伺服机构 382

A.3 容器中流体的温度控制 386

A.4 通过柔性结构的控制 388

A.5 造纸机压力流箱的控制 391

B.1 z-变换的性质 393

附录B 表格 393

B.2 z-变换表 394

B.3 ω-平面的传递函数 397

附录C 矩阵分析中的若干结果 399

C.1 行列式和逆矩阵 399

C.2 特征值及特征向量 401

C.3 相似变换 403

C.4 凯莱-哈密顿定理 406

附录D 概率论及随机过程中的一些主要结论 408

D.1 随机变量 408

D.2 期望值 410

D.3 多维随机变量 413

D.4 随机过程 415

参考文献 420

索引 424

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