本書詳盡介紹了信號、系統(tǒng)與反饋控制原理的基礎(chǔ)知識,主要內(nèi)容包括:信號的傅里葉分析和采樣定理、線性定常連續(xù)時間系統(tǒng)和離散時間系統(tǒng)的傳遞函數(shù)、時域和頻域分析方法、模擬和數(shù)字濾波器的設(shè)計、反饋控制系統(tǒng)分析與設(shè)計的經(jīng)典理論、線性定常系統(tǒng)狀態(tài)空間分析與綜合方法。全書選材精當(dāng),基本概念表述清晰、講解透徹,公式推導(dǎo)過程嚴(yán)謹(jǐn),例題切合工程實際,MATLAB算法程序簡明易懂,符合工科學(xué)生的思維習(xí)慣和認(rèn)識規(guī)律。
潘仲明,國防科技大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師。畢業(yè)于國防科技大學(xué)精密儀器及機(jī)械專業(yè),獲博士學(xué)位。1999年1月至2000年3月作為國家公派訪問學(xué)者,在美國Oakland大學(xué)電氣與系統(tǒng)工程系進(jìn)修,并從事多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)和汽車安全防撞系統(tǒng)研究。曾主持和參加國家重大建設(shè)專項、國家自然科學(xué)基金項目、部委級科技基金項目和其他科研項目的研究工作,獲國家科技進(jìn)步二等獎、部委級科技進(jìn)步一、二、三等獎8項,國家發(fā)明專利3項,軍隊育才銀獎1次。出版研究生教材2部,本科教材1部,在國內(nèi)外核心期刊和學(xué)術(shù)會議發(fā)表論文40余篇。
第1章 信號、系統(tǒng)與控制的基本概念
1.1 信號
1.1.1 信號的大小
1.1.2 信號的分類
1.1.3 信號的基本處理方法
1.1.4 典型的信號模型
1.2 線性系統(tǒng)
1.2.1 系統(tǒng)分類
1.2.2 脈沖響應(yīng)函數(shù)與卷積積分
1.2.3 線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
1.3 自動控制系統(tǒng)
1.3.1 開環(huán)控制與閉環(huán)控制
1.3.2 信號調(diào)節(jié)器與控制器
本章小結(jié)
習(xí)題
第2章 連續(xù)時間信號的傅里葉分析
2.1 矢量空間與基函數(shù)
2.1.1 信號與矢量
2.1.2 信號的相似度及相關(guān)函數(shù)
2.1.3 基于正交函數(shù)系的信號表示方法
2.2 周期信號的頻譜
2.2.1 三角傅里葉級數(shù)
2.2.2 指數(shù)傅里葉級數(shù)
2.3 非周期信號的頻譜
2.3.1 傅里葉變換
2.3.2 傅里葉變換的性質(zhì)
2.4 傅里葉變換的應(yīng)用實例
2.4.1 信號通過線性定常系統(tǒng)
2.4.2 理想濾波器和實際濾波器
2.4.3 調(diào)制與解調(diào)
本章小結(jié)
習(xí)題
第3章 離散時間序列的傅里葉分析
3.1 采樣定理
3.1.1 采樣信號及其頻譜
3.1.2 信號重構(gòu)
3.1.3 頻譜重構(gòu)
3.2 離散時間序列
3.2.1 序列及其表示方法
3.2.2 幾種常用序列
3.2.3 序列的基本運(yùn)算
3.3 離散時間傅里葉變換
3.3.1 離散時間傅里葉變換的基本概念
3.3.2 離散時間傅里葉變換的對稱性
3.3.3 離散時間傅里葉變換的性質(zhì)
3.4 離散傅里葉變換
3.4.1 傅里葉變換的數(shù)值計算
3.4.2 離散傅里葉變換的性質(zhì)
3.4.3 快速傅里葉變換算法
3.4.4 離散傅里葉變換的應(yīng)用實例
本章小結(jié)
習(xí)題
第4章 線性系統(tǒng)的輸入--輸出模型
4.1 拉普拉斯變換
4.1.1 拉普拉斯變換的定義
4.1.2 拉普拉斯變換的性質(zhì)
4.1.3 拉普拉斯逆變換的計算方法
4.2 連續(xù)時間系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
4.2.1 傳遞函數(shù)
4.2.2 方框圖模型
4.2.3 建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的示例
4.3 離散時間系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)
4.3.1 z變換的定義
4.3.2 z變換的主要性質(zhì)
4.3.3 z逆變換的計算方法
4.3.4 脈沖傳遞函數(shù)
本章小結(jié)
習(xí)題
第5章 線性系統(tǒng)分析
5.1 連續(xù)時間系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
5.1.1 穩(wěn)定性與沖激響應(yīng)
5.1.2 勞斯穩(wěn)定判據(jù)
5.1 -3應(yīng)用MATLAB分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性
5.2 連續(xù)時間系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)分析
5.2.1 一階系統(tǒng)的響應(yīng)
5.2.2 二階系統(tǒng)的響應(yīng)
5.2.3 高階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)特性
5.2.4 零、極點(diǎn)對瞬態(tài)響應(yīng)特性的影響
5.3 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻率響應(yīng)分析
5.3.1 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)
5.3.2 -階和二階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)
5.3.3 高階系統(tǒng)伯德圖的繪制方法
5.3.4 利用MATLAB繪制頻率響應(yīng)曲線
5.3.5 最小相位系統(tǒng)
5.4 離散時間系統(tǒng)分析
5.4.1 離散時間系統(tǒng)的響應(yīng)序列
5.4.2 離散時間系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
5.4.3 離散時間系統(tǒng)的零、極點(diǎn)分析
本章小結(jié)“
習(xí)題
第6章 線性濾波器設(shè)計
6.1 模擬濾波器的頻率特性
6.1.1 零、極點(diǎn)分布對頻率響應(yīng)特性的影響
6.1.2 低通濾波器和高通濾波器
6.1.3 帶通濾波器和帶阻濾波器
6.1.4 實際濾波器的頻率特性
6.2 原型濾波器設(shè)計
6.2.1 巴特沃斯低通濾波器
6.2.2 切比雪夫低通濾波器
6.2.3 橢圓低通濾波器
6.3 原型濾波器的頻率變換
6.3.1 高通濾波器設(shè)計
6.3.2 帶通濾波器設(shè)計
6.3.3 帶阻濾波器設(shè)計
6.4 數(shù)字濾波器設(shè)計
6.4.1 IIR濾波器的間接設(shè)計方法
6.4.2 FIR濾波器的設(shè)計方法
6.4.3 數(shù)字濾波器的實現(xiàn)方法
本章小結(jié)
習(xí)題
第7章 反饋控制原理
7.1 反饋控制系統(tǒng)
7.1.1 反饋控制系統(tǒng)的基本概念
7.1.2 反饋控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
7.1.3 反饋控制理論的基本問題
7.2 根軌跡分析法
7.2.1 根軌跡的基本概念
7.2.2 連續(xù)反饋控制系統(tǒng)的根軌跡分析法
7.2.3 離散反饋控制系統(tǒng)的根軌跡分析法
7.3 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
7.3.1 伯德圖中的奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
……
第8章 反饋控制系統(tǒng)的校正方法
第9章 狀態(tài)空間法
附錄
參考文獻(xiàn)