圖書信息
題 名： 信號系統與自動控制原理
題名拼音： xin hao xi tong yu zi dong kong zhi yuan li
責 任 者： 羅摶翼，程桂芬編著
出版地點： 北京
載體形態： 10,289頁
主 題 詞： 信號理論 自動控制理論
中圖分類號： TN911.6 TP13
附註說明： 高等學校教材
摘要信息
本書為“信號與系統”和“自動控制原理”兩門課的教材，內容包括連續系統的時域分析，控制系統的時域分析，連續系統的頻域分析，控制系統的頻域分析與校正，離散序列的頻域分析，離散系統分析，狀態空間分析，李亞普諾夫穩定性理論，非線性系統理論，二維信號系統。
圖書目錄
前言
第1章緒論
1.1信號
1.1.1信號的概念
1.1.2幾種類別的信號
1.2信號與系統理論
1.2.1信號與系統理論簡介
1.2.2系統的數學模型
1.2.3系統的分類
1.2.4非線性特性的小偏差線性化
1.3自動控制工程與自動控制理論
1.3.1自動控制工程
1.3.2自動控制理論
1.3.3反饋控制系統及其組成
1.3.4開環控制
1.3.5複合控制
1.3.6恆值系統與隨動系統
1.3.7電力傳動系統、過程控制系統與液壓控制系統
習題1
第2章線性連續系統的時域分析
2.1線性常係數常微分方程和它的解
2.1.1線性常係數常微分方程的經典解
2.1.2把函式的定義域擴大到t∈(0-,+∞)
2.1.3用拉氏變換法解微分過程的初值問題
2.1.4 零輸入回響與零狀態回響
2.1.5 線性系統定義的修正
2.2 線性定常系統的脈衝回響函式及卷積
2.2.1 單位脈衝函式δ(t)的複習
2.2.2 單位脈衝偶函式δ'(t)
2.2.3 線性定常系統的脈衝回響函式及卷積
2.2.4 卷積的圖解
2.2.5 卷積的性質
2.2.6 因果系統
2.3 因果線性定常系統的傳遞函式
2.3.1 傳遞函式的定義
2.3.2 傳遞函式與微分方程的關係
2.3.3 延遲環節
2.3.4 靜態數學模型
2.4 動態結構圖及其等效變換
2.4.1 動態結構圖
2.4.2 結構圖的等效變換
2.5 信號流圖與梅遜(Mason)公式
2.5.1 信號流圖
2.5.2 梅遜公式
2.6 建立動態結構圖的示例
2.7 穩定性及代數穩定判據
2.7.1 BIBO穩定的概念
2.7.2 線性定常系統BIBO穩定的充分必要條件
2.7.3 傳遞函式BIBO穩定的充分必要條件
2.7.4 線性定常系統的零輸入穩定性
2.7.5 零輸入穩定的充分必要條件
2.7.6 BIBO穩定和零輸入穩定的區別和聯繫
2.7.7 臨界不穩定
2.7.8 回響的暫態分量與穩態分量
2.7.9 傳遞函式穩定的必要條件
2.7.10 赫爾維茨(Hurwitz)判據
2.7.11 勞斯(Routh)判據
習題2
第3章 控制系統的時域分析
3.1 控制系統的時域動態性能
3.1.1 典型輸入信號
3.1.2 系統的階躍回響
3.1.3 跟隨動態性能與抗擾性能的關係
3.1.4 一階系統的階躍回響
3.1.5 穩定二階系統的階躍回響
3.1.6 穩定高階系統的階躍回響
3.1.7 附加零、極點的影響
3.1.8 單位階躍回響的積分型動態性能指標
3.2 控制系統的穩態精度
3.2.1 穩態精度與穩態誤差
3.2.2 給定穩態誤差
3.2.3 擾動穩態誤差
3.3 反饋控制系統的根軌跡分析
3.3.1 由開環傳遞函式分析閉環動態性能
3.3.2 根軌跡法
3.3.3 根軌跡方程
3.3.4 繪製根軌跡的基本法則
3.3.5 控制系統的根軌跡分析
3.4 前饋補償
3.4.1 按擾動的前饋補償
3.4.2 按給定的前饋補償
習題3
第4章 線性連續系統的頻域分析
4.1 周期信號的頻譜
4.1.1 信號的分析
4.1.2 三角形式的傅立葉(Fourier)級數
4.1.3 指數形式的傅立葉級數
4.1.4 周期信號的頻譜
1.2.2 系統的數學模型
4.2 信號的頻譜密度
4.2.1 傅立葉積分與傅立葉變換
4.2.2 信號的頻譜密度
4.2.3 常用信號的頻譜密度
4.2.4 雙邊拉普拉斯變換，傅立葉變換與拉普拉斯變換的關係
4.3 線性定常系統的頻率特性函式與頻域分析
4.3.1 頻率特性函式及其與傳遞函式的關係
4.3.2 穩定系統的正弦穩態回響
4.3.3 頻域分析法
4.3.4 關於頻率特性或傳遞函式分母分子的階次差
4.4 頻率域濾波原理
4.4.1 頻率域濾波的概念
4.4.2 無失真傳輸的條件，線性相位濾波器
4.4.3 線性相位濾波器的特點與非因果系統
4.4.4 因果濾波器的必要條件
4.4.5 線性相位巴特沃斯(Botterworth)濾波器
4.4.6 傳遞函式形式的低通巴特沃斯濾波器
4.4.7 高通巴特沃斯濾波器
4.4.8 帶通和帶阻巴特沃斯濾波器
4.5 對數頻率特性曲線
4.5.1 對數幅頻特性曲線
4.5.2 對數相頻特性曲線
4.5.3 典型環節的對數頻率特性曲線
4.5.4 典型環節串聯後的波德(Bode)圖
4.5.5 最小相位系統的波德圖
4.6 幅相頻率特性曲線
4.6.1 幅相頻率特性曲線（奈奎斯特圖，極坐標圖）
4.6.2 典型環節串聯後的幅相頻率特性曲線
4.6.3 最小相位系統幅相頻率特性曲線的特點
4.7 時域動態性能與頻率特性的關係
4.7.1 二階振盪環節時域動態性能與頻率特性的關係
4.7.2 高階系統時域動態性能與頻率特性的關係
習題4
第5章 反饋控制系統的頻域分析與校正
5.1 奈奎斯特穩定判據與穩定裕量
5.1.1 由控制系統的開環頻率特性分析閉環動態性能
5.1.2 開環無純虛數極點時的奈氏穩定判據
5.1.3 開環串聯有積分環節時的奈氏穩定判據
5.1.4 開環串聯有延遲環節時的奈氏穩定判據
5.1.5 已知開環波德圖時的穩定性判斷
5.1.6 最小相位系統（包括串聯有延遲環節）的穩定裕量
5.1.7 在開環波德圖上看穩定裕量
5.1.8 相位裕量的計算
5.2 開環頻率特性與閉環時域動態性能的關係
5.2.1 單位反饋的二階系統的情況
5.2.2 高階系統的情況
5.2.3 最小相位系統開環對數幅頻曲線與閉環穩定性的關係
5.2.4 開環傳遞函式的簡化
5.3 頻率法串聯校正
5.3.1 校正的概念
5.3.2 串聯超前校正
5.3.3 串聯遲後校正
5.3.4 串聯遲後-超前校正，PID調節器
5.4 頻率法反饋校正
5.4.1 局部反饋與反饋校正
5.4.2 用頻率法說明反饋校正的基本原理
5.4.3 反饋校正對系統動態和穩態性能的改善與校正過程
習題5
第6章 離散時間序列的頻域分析
6.1 周期性離散時間序列的傅立葉級數
6.2 離散時間序列的傅立葉積分與頻譜函式
6.2.1 序列傅立葉積分概念的引出
6.2.2 序列頻譜的定義
6.2.3 連續信號與其採樣序列頻譜的關係，香農(Shannon)採樣定理
6.2.4 序列傅氏變換的共軛對稱性
6.3 離散時間序列的Z變換
6.3.1 序列雙邊Z變換的定義
6.3.2 序列的單邊Z變換
6.3.3 由定義求Z變換的示例
6.3.4 Z變換表
6.3.5 Z反變換的定義
6.3.6 Z反變換的方法
6.3.7 Z變換的部分性質
6.3.8 序列傅氏變換（頻譜）的性質
6.3.9 序列的拉氏變換
6.4 有限長序列的DFT（離散傅氏變換）
6.4.1 有限長序列DFT（傅氏級數，離散傅氏變換）的定義
6.4.2 有限長序列DFT的矩陣形式
6.4.3 有限長序列的DFT與其連續頻譜（或單位圓上的Z變換）的關係
6.4.4 有限長序列的DFT與其採樣前連續信號頻譜的關係
6.5 有限長序列DFT的主要性質
6.5.1 DFT是線性變換
6.5.2 循環移位性質
6.5.3 循環卷積性質
6.5.4 奇偶性質
6.5.5 帕斯瓦爾(Parseval)等式
6.6 DFT套用中的幾個問題
6.6.1 頻譜混疊
6.6.2 頻譜泄漏
6.6.3 DFT的快速算法（快速傅氏變換，FFT）
習題6
第7章 線性離散系統分析
7.1 離散系統與採樣系統
7.1.1 離散系統
7.1.2 採樣系統
7.2 線性常係數差分方程和它的解
7.2.1 線性常係數差分方程
7.2.2 差分方程初值問題的疊代解法，因果系統
7.2.3 因果線性常係數差分方程的初值問題
7.2.4 差分方程初值問題的經典解
7.2.5 Z變換法解差分方程的初值問題
7.3 線性定常離散系統的脈衝回響函式
7.3.1 脈衝回響函式的定義
7.3.2 因果系統的脈衝回響函式
7.4 因果線性定常離散系統的Z傳遞函式
7.4.1 Z傳遞函式的定義
7.4.2 Z傳遞函式與差分方程的關係
7.4.3 靜態數學模型
7.4.4 動態結構圖及其等效變換
7.4.5 串聯有零階保持器的採樣系統的Z傳遞函式
7.4.6 閉環採樣系統的Z傳遞函式
7.5 採樣控制系統的動態性能分析
7.5.1 用Z變換法求時域回響的示例
7.5.2 Z傳遞函式與回響的暫態分量的關係
7.5.3 最少拍系統
7.6 離散系統的穩定性
7.6.1 穩定性的定義
7.6.2 穩定的充分必要條件
7.6.3 用W變換（雙線性變換）判斷因果系統Z傳遞函式的穩定性
7.7 採樣控制系統的穩態誤差
7.8 線性定常離散系統的頻域分析
7.8.1 頻率特性的定義及其與Z傳遞函式的關係
7.8.2 正弦穩態回響
7.8.3 用頻率特性求時域回響
7.8.4 由Z傳遞函式的零、極點概略地畫頻率特性曲線
7.8.5 用DFT數值地計算有限長輸入序列的零狀態回響
7.9 數字濾波原理和FIR數字濾波器
7.9.1 數字濾波的目的
7.9.2 數字濾波器的形式和濾波計算
7.9.3 線性相位FIR濾波器及其特點
7.9.4 FIR濾波器設計的時窗法
7.9.5 FIR濾波器設計的頻率採樣法
7.10 IIR數字濾波器
7.10.1 IIR濾波器的特點
7.10.2 脈衝回響不變法設計IIR濾波器
7.10.3 雙線性變換法設計IIR濾波器
7.10.4 數字濾波器的實現
7.11 數字控制系統的頻域分析與校正
7.11.1 直接數字控制系統的特點
7.11.2 連續系統等效分析法
7.11.3 連續系統等效校正法
習題7
第8章 系統的狀態空間分析
8.1 多輸入多輸出系統
8.1.1 多輸入多輸出系統的概念
8.1.2 線性定常多輸入多輸出系統的傳遞函式矩陣
8.1.3 傳遞函式矩陣的解耦
8.2 狀態方程
8.2.1 狀態方程的概念
8.2.2 一般系統的動態方程
8.2.3 狀態變數圖
8.2.4 狀態變換
8.2.5 化動態方程為對角標準型
8.2.6 化動態方程為若當(Jordan)標準型
8.3 動態方程與傳遞函式矩陣的關係
8.3.1 由動態方程求傳遞函式矩陣
8.3.2 系統矩陣特徵值與傳遞函式極點的關係，輸出的穩定性
8.3.3 由單輸入單輸出系統的傳遞函式求能控標準型的動態方程
8.3.4 傳遞函式的分子分母階次相同的情況
8.3.5 由單輸入單輸出系統的傳遞函式求能觀標準型的動態方程
8.3.6 由單輸入單輸出系統的傳遞函式求特徵值標準型的動態方程
8.3.7 傳遞函式矩陣的實現
8.4 狀態方程的解
8.4.1 狀態方程的初值問題
8.4.2 矩陣指數
8.4.3 齊次狀態方程的解
8.4.4 狀態變數的穩定性
8.4.5 狀態轉移矩陣
8.4.6 矩陣指數（狀態轉移矩陣）的性質
8.4.7 非齊次狀態方程的解
8.4.8 t0=0時狀態方程的解
8.5 系統的狀態能控性
8.5.1 狀態能控性的概念
8.5.2 凱萊-哈密頓(Cayle-Hamilton)定理
8.5.3 線性定常系統的能控性判據
8.5.4 系統矩陣是對角陣時的能控性判據
8.5.5 系統矩陣是若當陣時的能控性判據
8.5.6 能控標準型的問題
8.5.7 輸出能控性
8.6 系統的狀態能觀測性
8.6.1 狀態能觀測性的概念
8.6.2 線性定常系統的能觀性判據
8.6.3 系統矩陣是對角陣時的能觀性判據
8.6.4 系統矩陣是若當陣時的能觀性判據
8.6.5 能觀標準型的問題
8.6.6 對偶原理
8.7.1 系統的結構分解
8.7 系統的結構分解
8.7.2 傳遞函式的零、極點對消問題
8.8 離散系統的狀態空間分析
8.8.1 離散系統的Z傳遞函式矩陣
8.8.2 離散系統的動態方程
8.8.3 離散系統的狀態變數圖
8.8.4 狀態變換
8.8.5 由動態方程求Z傳遞函式矩陣
8.8.6 由單輸入單輸出系統的Z傳遞函式求動態方程（實現問題）
8.8.7 線性定常連續狀態方程的離散化
8.8.8 離散狀態方程的解
8.8.9 離散系統的狀態能控性和能觀測性
8.9 基於狀態反饋設計控制器
8.9.1 問題的提出
8.9.2 單輸入多輸出系統的狀態反饋（極點配置）
8.9.3 示例
8.10 狀態觀測器
8.10.1 狀態觀測器的概念
8.10.2 觀測器反饋陣的求法
8.10.3 帶狀態觀測器的狀態反饋系統
習題8
第9章 李亞普諾夫穩定性理論
9.1 李亞普諾夫(ЛяnyHOB)穩定性
9.1.1 李亞普諾夫運動穩定性
9.1.2 系統的平衡狀態
9.1.3 平衡狀態的穩定性
9.1.4 平衡狀態穩定性與運動穩定性的關係
9.2 李亞普諾夫第一法
9.3 李亞普諾夫第二法
9.3.1 標量函式的正負
9.3.2 李亞普諾夫穩定性的基本定理
9.3.3 李亞普諾夫穩定性基本定理的補充
9.3.4 大範圍漸進穩定性的判斷
9.3.5 平衡狀態不是原點的情況
9.3.6 李亞普諾夫第二法套用於線性定常系統
習題9
第10章 非線性系統理論
10.1 非線性系統的特點
10.1.1 一些常見的本質非線性特性
10.1.2 非線性系統的特點
10.2 分段線性法
10.3 二階系統的相平面分析
10.3.1 相平面圖（相軌跡圖）
10.3.2 相軌跡的特點
10.3.3 畫相平面圖的等斜線法
10.3.4 線性系統奇點的類型
10.3.5 非線性系統的相平面分析
10.4 用描述函式法討論非線性反饋系統的自振盪問題
10.4.1 一類非線性系統的正弦穩態回響及其基波近似
10.4.2 描述函式
10.4.3 反饋系統自振盪的必要條件
10.4.4 基波近似下奈氏判據的推廣
習題10
第11章 二維信號系統
11.1 二維連續信號系統與偏微分方程
11.1.1 多維連續信號與多維信號系統
11.1.2 偏微分方程的引入
11.1.3 定解條件和定解問題
11.1.4 連線條件
11.1.5 定解問題是多維信號系統的一種數學模型
11.2 用拉氏變換法解偏微分方程的定解問題
11.2.1 用拉氏變換法解偏微分方程定解問題的原理
11.2.2 二維線性定常系統
11.2.3 線性定常因果系統的傳遞函式
11.3 線性定常系統的脈衝回響函式與卷積
11.3.1 二維δ函式
11.3.2 線性定常系統的脈衝回響函式
11.3.3 線性定常二維信號系統的穩定性
11.4 二維連續函式的傅氏積分與傅氏變換
11.4.1 二維諧波
11.4.2 二維傅氏積分與傅氏變換
11.4.3 二維傅氏變換的性質
11.4.4 等值線為平行直線的二維函式的頻譜
11.5 二維連續信號系統的頻率特性與二維濾波
11.5.1 二維線性定常系統的頻率特性
11.5.2 正弦穩態回響
11.5.3 μ方向或v方向低通、帶通或高通濾波器
11.5.4 二維圓對稱濾波器
11.5.5 二維扇形濾波器
11.5.6 偏微分方程形式的二維濾波器
11.6 二維離散序列的頻譜與二維Z變換
11.6.1 二維離散序列
11.6.2 二維離散序列的頻譜
11.6.3 序列頻譜與其採樣前連續信號頻譜的關係
11.6.4 二維序列的雙邊Z變換
11.7 偏微分方程定解問題的差分解法
11.7.1 把偏微分方程近似成多維差分方程，差分格式
11.7.2 多維差分方程定解問題的解
11.7.3 差分方程定解問題的穩定性
11.7.4 差分近似的收斂性
11.8 二維離散信號系統簡介
11.8.1 二維離散信號系統
11.8.2 因果遞歸型線性常係數差分方程
11.8.3 脈衝回響函式
11.8.4 Z傳遞函式
11.8.5 線性定常離散系統穩定的充要條件
11.8.6 因果系統Z傳遞函式穩定的充要條件
11.8.7 系統的頻率特性
附錄
附錄A 拉普拉斯變換簡表
附錄B 傅立葉變換簡表
附錄C 第1—5章重要概念的單選複習題
參考文獻
