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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A224

第六章附录B232

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