信号、系统与控制基础教程

第1章 信号、系统与控制的基本概念

1.1 信号

1.1.1 信号的大小

1.1.2 信号的分类

1.1.3 信号的基本处理方法

1.1.4 典型的信号模型

1.2 线性系统

1.2.1 系统分类

1.2.2 脉冲响应函数与卷积积分

1.2.3 线性系统的数学模型

1.3 自动控制系统

1.3.1 开环控制与闭环控制

1.3.2 信号调节器与控制器

本章小结

习题

第2章 连续时间信号的傅里叶分析

2.1 矢量空间与基函数

2.1.1 信号与矢量

2.1.2 信号的相似度及相关函数

2.1.3 基于正交函数系的信号表示方法

2.2 周期信号的频谱

2.2.1 三角傅里叶级数

2.2.2 指数傅里叶级数

2.3 非周期信号的频谱

2.3.1 傅里叶变换

2.3.2 傅里叶变换的性质

2.4 傅里叶变换的应用实例

2.4.1 信号通过线性定常系统

2.4.2 理想滤波器和实际滤波器

2.4.3 调制与解调

本章小结

习题

第3章 离散时间序列的傅里叶分析

3.1 采样定理

3.1.1 采样信号及其频谱

3.1.2 信号重构

3.1.3 频谱重构

3.2 离散时间序列

3.2.1 序列及其表示方法

3.2.2 几种常用序列

3.2.3 序列的基本运算

3.3 离散时间傅里叶变换

3.3.1 离散时间傅里叶变换的基本概念

3.3.2 离散时间傅里叶变换的对称性

3.3.3 离散时间傅里叶变换的性质

3.4 离散傅里叶变换

3.4.1 傅里叶变换的数值计算

3.4.2 离散傅里叶变换的性质

3.4.3 快速傅里叶变换算法

3.4.4 离散傅里叶变换的应用实例

本章小结

习题

第4章 线性系统的输入--输出模型

4.1 拉普拉斯变换

4.1.1 拉普拉斯变换的定义

4.1.2 拉普拉斯变换的性质

4.1.3 拉普拉斯逆变换的计算方法

4.2 连续时间系统的传递函数

4.2.1 传递函数

4.2.2 方框图模型

4.2.3 建立系统数学模型的示例

4.3 离散时间系统的脉冲传递函数

4.3.1 z变换的定义

4.3.2 z变换的主要性质

4.3.3 z逆变换的计算方法

4.3.4 脉冲传递函数

本章小结

习题

第5章 线性系统分析

5.1 连续时间系统的稳定性分析

5.1.1 稳定性与冲激响应

5.1.2 劳斯稳定判据

5.1 -3应用MATLAB分析系统的稳定性

5.2 连续时间系统的瞬态响应分析

5.2.1 一阶系统的响应

5.2.2 二阶系统的响应

5.2.3 高阶系统的瞬态响应特性

5.2.4 零、极点对瞬态响应特性的影响

5.3 连续时间系统的频率响应分析

5.3.1 系统的稳态响应

5.3.2 -阶和二阶系统的频率响应

5.3.3 高阶系统伯德图的绘制方法

5.3.4 利用MATLAB绘制频率响应曲线

5.3.5 最小相位系统

5.4 离散时间系统分析

5.4.1 离散时间系统的响应序列

5.4.2 离散时间系统的稳定性分析

5.4.3 离散时间系统的零、极点分析

本章小结“

习题

第6章 线性滤波器设计

6.1 模拟滤波器的频率特性

6.1.1 零、极点分布对频率响应特性的影响

6.1.2 低通滤波器和高通滤波器

6.1.3 带通滤波器和带阻滤波器

6.1.4 实际滤波器的频率特性

6.2 原型滤波器设计

6.2.1 巴特沃斯低通滤波器

6.2.2 切比雪夫低通滤波器

6.2.3 椭圆低通滤波器

6.3 原型滤波器的频率变换

6.3.1 高通滤波器设计

6.3.2 带通滤波器设计

6.3.3 带阻滤波器设计

6.4 数字滤波器设计

6.4.1 IIR滤波器的间接设计方法

6.4.2 FIR滤波器的设计方法

6.4.3 数字滤波器的实现方法

本章小结

习题

第7章 反馈控制原理

7.1 反馈控制系统

7.1.1 反馈控制系统的基本概念

7.1.2 反馈控制系统的稳态误差

7.1.3 反馈控制理论的基本问题

7.2 根轨迹分析法

7.2.1 根轨迹的基本概念

7.2.2 连续反馈控制系统的根轨迹分析法

7.2.3 离散反馈控制系统的根轨迹分析法

7.3 奈奎斯特稳定判据

7.3.1 伯德图中的奈奎斯特稳定判据

……

第8章 反馈控制系统的校正方法

第9章 状态空间法

附录

参考文献

《信号、系统与控制基础教程》详尽介绍了信号、系统与反馈控制理论的基础知识，主要内容包括：信号的傅里叶分析和采样定理，线性定常连续时间系统与离散时间系统的输入一输出模型，线性系统的稳定性概念，线性系统的时域、频域分析方法，模拟滤波器和数字滤波器的设计与实现，反馈控制原理与反馈控制系统的经典校正方法，线性系统的状态空间分析法与反馈控制系统的状态空间综合法等。全书选材精当，基本概念表述清晰、讲解透彻，公式推导过程严谨，例题切合工程实际，MATLAB算法程序简明易懂，符合工科学生的思维习惯和认识规律。
《信号、系统与控制基础教程》适合作为高等学校仪器仪表、机械工程、电气工程和自动化技术等专业的高年级本科生教材，也可供从事信号处理与控制理论研究的科技工作者参考。