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第一章 基本概念及基本任务1

1.引论1

2.基本概念2

3.基本任务5

第二章 信号及其数学描述——信号模型7

1.信号的一般特性7

2.信号分类8

3.确定性信号的数学描述方法9

3.1 在时域内描述模拟信号9

3.1.1 解析表示9

3.1.2 通过脉冲序列描述信号10

3.2 在频域内描述模拟信号11

3.2.1 简谐信号的描述11

3.2.2 用傅立叶级数描述周期信号14

3.2.3 通过傅立叶变换描述信号18

3.2.4 δ-函数及其傅立叶变换20

3.2.5 通过拉普拉斯变换描述信号22

4.随机信号的数学描述方法24

4.1 幅度域内的特征量及特征函数25

4.1.1 幅度域内的特征量25

4.1.2 幅度域内的特征函数26

4.2 时间域内的特征函数28

4.2.1 自相关函数和自协方差函数28

4.2.2 特征函数的性质29

4.3 频率域内的特征函数31

4.3.1 自功率谱密度函数31

4.3.2 自功率谱密度函数的性质和示例31

4.4 窄带和宽带随机过程及白噪声32

4.5 功率谱密度的实际获得34

5.1 真实信号35

5.2 信号描述方法的适用范围35

5.信号描述方法的实际应用35

第三章 动态系统及其数学描述——过程模型37

1.模型概念及模型类型37

1.1 模型概念37

1.2 过程模型的分类37

2.对过程模型的要求38

2.1 过程模型的精度要求38

2.2 建模工作量与模型应用的关系38

3.1.1 微分方程39

3.1.2 响应函数39

3.1 在时间域内的描述方法39

3.系统的数学描述方法39

3.2 在频率域内的描述方法40

3.2.1 频率特性函数40

3.2.2 传递函数41

3.2.3 描述函数41

4.建模方法43

4.1 演释法建模43

4.2　实验建模——系统识别46

4.3 理论模型与经验模型的不同特性46

第四章 线性系统48

1.线性化方法48

1.1 小偏差方法48

1.2 调谐的线性化49

2.线性系统的数学描述49

2.1.2 响应函数50

2.1 在时域内描述线性时不变系统50

2.1.1 微分方程50

2.2 在频域内描述线性时不变系统52

2.2.1 传递函数及频率特性函数52

2.2.2 传递函数的基本特性53

2.3 一种描述方法向另一种描述方法的转换54

3.由系统环节确定系统传递函数55

3.1 线性系统的基本环节及基本线路56

3.2 计算基本线路的传递特性56

3.2.1 描述类型:微分方程57

3.2.2 描述类型:传递函数及频率特性函数57

3.2.3 描述类型:响应函数59

3.2.4 描述类型:极-零位分布60

4.2 频率保持原理62

4.1 迭加原理62

4.线性系统的一般特性62

4.3 系统结构特性及结构转化法则63

5.线性系统的动态特性65

5.1 稳态特性65

5.2 固有特性66

5.3 稳定性68

5.4 强迫振动的瞬态特性和稳态特性70

5.5 频谱特性72

6.线性系统的典型环节73

6.1 线性环节75

6.2 典型的线性系统块77

6.2.1 一阶延迟环节(PT1环节)79

6.2.2 二阶延迟环节(PT2环节)81

6.2.3 高阶延迟环节(PTn环节)83

6.2.4 时滞环节85

6.2.5 超前环节87

7.线性系统传递特性的调整90

7.1 通过改变参数调整传递特性91

7.2 通过补充结构调整系统传递特性92

第五章 系统动力学基本问题的解94

1.系统分析94

1.1 任务的提出以及解题准备94

1.2 解题方法95

1.2.1 确定性信号95

1.2.2 随机信号100

2.2.1 直接系统综合102

2.2 解题准备及解题方法102

2.1 任务的提出102

2.系统综合102

2.2.2 间接系统综合104

3.系统识别106

3.1 系统识别方法概述106

3.2 系统识别的工作过程107

3.3 试验信号的选择108

3.4 信号处理109

3.4.1 开环识别时的信号处理110

3.4.2 闭环识别时的信号处理113

附录115

附录1.常用函数的傅立叶变换115

附录2.拉普拉斯运算规则116

附录3.常用函数的拉普拉斯变换116

主要参考文献118