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目录1

第一部分 系统响应值的计算1

第一章 系统分析法的基本原理和方法1

1.1 复杂性讨论1

1.2 输入、系统和输出的概念3

1.3 输入型式的分类5

1.4 系统模型类型的分类7

1.5 子系统耦合11

参考文献12

第二章 微分方程的变换解14

2.1 问题型式的分类14

2.2 线性化15

2.3 线性微分方程古典解法的回顾16

2.4 拉普拉斯变换的定义和定理19

2.5 积分－微分方程的解：逆变换22

2.6 稳定性问题30

2.7 拉普拉斯传递函数33

2.8 延迟定理：延时元件和不连续输入36

2.9 初值和终值定理38

参考文献39

习题39

第三章 一般响应的变换方法43

3.1 脉冲响应43

3.2 卷积：当脉冲响应已知时，对任意输入的响应46

3.3 频率响应51

3.4 脉冲响应和频率响应之间的关系55

3.5 对周期输入的响应：傅里叶级数58

3.6 调幅输入62

3.7 瞬态输入：频率法65

3.8 随机信号描述71

3.9 系统对随机信号的响应82

3.10 在数字谱分析中的混迭和泄漏86

参考文献89

习题89

第四章 其它变换问题93

4.1 分布参数模型93

4.2 差分方程和Z变换98

4.3 使用状态变量的系统描述106

参考文献109

习题109

第五章 数字仿真方法111

5.1 解析法的局限性111

5.2 模拟、数字和混合仿真111

5.3 数字仿真语言的特点112

5.4 典型的数字仿真语言：CSMPⅢ114

5.5 任意函数发生器；优化程序中终端程序的使用121

5.6 延迟时间、常数和变量125

5.7 分布系统大离散模型的数组处理方法130

5.8 CSMP中FORTRAN编程的134

SORT/NOSORT的使用134

5.9 在CSMP中的随机信号137

5.10 采样数据系统141

5.11 刚性系统问题143

5.12 数字频率响应计算144

参考文献147

习题148

第二部分 一般的建模方法149

第六章 试验建模方法149

（“系统辨识”）149

6.1 频率响应（正弦）方法和仪器149

6.1.1 外差式带通跟踪滤波分析仪150

6.1.2 “傅里叶滤波”分析仪154

6.1.3 快速数字傅里叶变换（FFT）分析仪在正弦试验中的应用156

6.1.4 根据实测的频率响应数据拟合解析传递函数157

6.2 脉冲试验方法和仪器162

6.3 随机信号试验171

6.3.1 功率谱测量的随机误差171

6.3.2 测量的传递函数的随机误差173

6.3.3 输入信号：连续的、二进制的和伪随机信号175

6.3.4 应用实例178

6.4 参数跟踪（急剧下降）法181

6.5 多重回归和最小二乘法196

6.5.1 静态模型的多重回归196

6.5.2 动态模型的多重回归207

6.6 建模方法的比较211

参考文献211

习题212

第七章 子系统耦合方法214

7.1 子系统耦合方法的用途214

7.2 双口器件，作用力变量及流动变量214

7.3 四极耦合的基本方法216

7.4 阻抗耦合的基本方法218

7.5 现代耦合方法222

参考文献225

习题225

第八章 分布系统的离散化228

8.1 物理分块228

8.2 有限差分法231

8.3 有限元法234

参考文献235

习题235

9.1 液压管路动力学：分布模型237

第三部分 建模方法的具体应用237

第九章 液压管路及液压机械237

9.1.1 特殊输入口及输出口情况下传递函数的确定242

9.1.2 管端小孔的频率响应及阶跃响应特性244

9.2 分块模型及实验结果246

9.3 含摩擦的分布模型250

9.3.1 采用无穷乘积的分块近似250

9.4 管路纵向振动效应（流体／固体相互作用）255

9.5.1 泵控液压马达（流体静力传动）258

9.5 变量泵系统258

9.5.2 节能液压动力源262

参考文献266

习题268

第十章 电气机械系统272

10.1 电动力激振器272

10.1.1 激振器推杆的动力学275

10.2 一个实验的铁路车辆的电磁悬浮系统279

参考文献284

习题286

第十一章 热交换器动力学288

11.1 单流体热交换器的分布参数动力学288

11.2 空间飞行器核动力装置中凝结器的热流体动力学294

参考文献307

习题309

第十二章 运载体动力学313

12.1 刚体动力学313

12.1.1 刚体的惯性性质313

12.1.2 刚体的主轴315

12.1.3 运动方程316

12.1.4 欧拉角和方向余弦318

12.1.5 自转卫星：精确模型及简化模型320

12.2 汽车操纵动力学327

12.2.1 气胎的特性329

12.2.2 非滚动，定轴模型330

12.2.3 具有体滚动和体轴的双质量模型332

参考文献343

习题346

第十三章 人机系统中人的因素349

13.1 通过实验建立人体振动的模型349

13.2 与跟踪和领航有关的神经及肌肉系统的基本解剖学和生理学354

13.3 通过实验建立人的跟踪／导航行为模型360

参考文献366

习题367

第十四章 燃气轮机动力学369

14.1 基本喷气发动机的类型及运转369

14.2 轴功率涡轮机的半实验、低频、线性化、小信号模型372

14.3 涡轮喷气发动机的半实验、低频、线性化、小信号模型375

14.4 结束语377

参考文献380

习题381

附录382

A 拉普拉斯变换函数变换对382

B 拉普拉斯变换定理383

C 国际单位制和符号384

D 换算系数385