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[法] loan D.Landau Giankuca Zito 著，齐瑞云，陆宁云 译

图书标签:

• 数字控制
• 控制系统
• 自动控制
• 系统辨识
• 控制设计
• 现代控制
• MATLAB控制
• 嵌入式控制
• 智能控制
• 控制工程

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030402592

版次：1

商品编码：11493909

包装：平装

开本：32开

出版时间：2014-07-01

用纸：胶版纸

页数：380

字数：478000

正文语种：中文

编辑推荐

　　《数字控制系统：设计、辨识和实现》可作为研究生第一学期系统辨识和数字控制系统设计课程的教材，也可作为工程技术人员、控制科学与工程学科专业人员的自学教材或参考书。

内容简介

　　《数字控制系统：设计、辨识和实现》提供了系统辨识和数字控制器设计所必需的知识和技术，适用于各种类型的对象和过程。《数字控制系统：设计、辨识和实现》区别于其他同类书籍的一个重要特点是：系统辨识和控制器设计两者并重。这是因为在设计高性能控制系统时，辨识和控制器设计密不可分，控制工程师必须在这两个方面都具有深厚的功底
另外，《数字控制系统：设计、辨识和实现》也强调控制算法的鲁棒性和控制器的复杂度，这是工程实践中的两个重要问题。《数字控制系统：设计、辨识和实现》体系新颖、内容丰富、论述严谨、重点突出，内容取舍上强调基础性和实用性。《数字控制系统：设计、辨识和实现》网站给出了丰富的控制系统设计和优化程序，读者可免费下载。

内页插图

目录

给中国读者的话译者序
前言
第1章连续控制系统一一一回顾1
1.1连续时间模型1
1.1.1时域1
1.1.2频域2
1.1.3稳定性3
1.1.4时间响应5
1.1.5频率响应6
1.1.6二阶系统7
1.1.7时延系统10
1.1.8非最小相位系统11
1.2闭环系统12
1.2.1级联系统12
1.2.2闭环系统的传递函数12
1.2.3稳态误差13
1.2.4扰动抑制14
1.2.5闭环系统的频域分析奈奎斯特图和稳定性判据15
1.3P1控制器和P1D控制器17
1.3.1P1控制器17
1.3.2P1D控制器17
1.4本章小结18
参考文献18
第2章计算机控制系统19
2.1计算机控制简介19
2.2离散化和采样系统概述21
2.2.1离散化和采样频率的选择21
2.2.2控制系统采样频率的选择23
2.3离散时间模型25
2.3.1时域模型25
2.3.2频域模型29
2.3.3线性离散时间模型的一般形式31
2.3.4离散时间系统的稳定性33
2.3.5稳态增益34
2.3.6带有保持器的采样系统模型35
2.3.7一阶时延系统分析36
2.3.8二阶系统分析39
2.4闭环离散时间系统41
2.4.1闭环系统传递函数41
2.4.2稳态误差42
2.4.3扰动抑制42
2.5数字控制器设计的基本原则43
2.5.1数字控制器的结构43
2.5.2数字控制器的规范结构45
2.5.3使用P1数字控制器的控制系统48
2.6闭环采样系统的频域分析49
2.6.1闭环系统稳定性49
2.6.2闭环系统的鲁棒性51
2.7本章小结60
参考文献62
第3章 鲁棒数字控制器设计方法64
3.1引言64
3.2P1D数字控制器65
3.2.1第1型数字P1D控制器结构66
3.2.2第1型数字P1D控制器的设计67
3.2.3第1型数字P1D控制器示例71
3.2.4第2型数字P1D控制器75
3.2.5辅助极点的作用77
3.2.6数字P1D控制器---结论79
3.3极点配置79
3.3.1结构79
3.3.2选择闭环极点P(q-1)80
3.3.3调节控制81
3.3.4跟踪控制84
3.3.5极点配置示例87
3.4独立目标的跟踪与调节88
3.4.1结构90
3.4.2调节控制90
3.4.3跟踪控制92
3.4.4独立目标的跟踪与调节示例93
3.5内模控制一一一跟踪与调节96
3.5.1调节控制97
3.5.2跟踪控制98
3.5.3内模控制的一种解释98
3.5.4灵敏度函数99
3.5.5部分内模控制一一一跟踪与调节100
3.5.6对象模型具有稳定零点时的内模控制100
3.5.7时延系统的控制示例101
3.6基于灵敏度函数塑形的极点配置105
3.6.1输出灵敏度函数的性质106
3.6.2输入灵敏度函数的性质113
3.6.3灵敏度函数模板的定义114
3.6.4灵敏度函数的塑形116
3.6.5灵敏度函数的塑形示例1 118
3.6.6灵敏度函数的塑形示例2 120
3.7本章小结122
参考文献123
第4章 随机扰动下数字控制器的设计125
4.1随机扰动的模型125
4.1.1扰动的描述125
4.1.2随机扰动模型128
4.1.3ARA模型131
4.1.4最优预测132
4.2最小方差跟踪与调节134
4.2.1示例135
4.2.2一般情况137
4.2.3最小方差跟踪和调节示例14
4.3不稳定零点的情况142
4.3.1控制器的设计142
4.3.2示例143
4.4广义最小方差跟踪和调节144
4.5本章小结145
参考文献146
第5章 系统辨识一一一基础148
5.1系统模型的辨识原则148
5.2参数估计算法152
5.2.1简介152
5.2.2梯度算法154
5.2.3最小二乘算法158
5.2.4自适应增益的选择163
5.3选择系统辨识的输入序列166
5.3.1问题描述166
5.3.2伪随机二进制序列169
5.4随机扰动对于参数估计的影响172
5.5递归辨识方法的结构174
5.6本章小结18
参考文献181
第6章 系统辨识方法183
6.1基于白化预测误差的辨识方法——类型I 183
6.1.1递归最小二乘法183
6.1.2增广最小二乘法183
6.1.3递归极大似然法185
6.1.4基于增广预测模型的输出误差法187
6.1.5广义最小二乘法188
6.2验证类型I方法辨识得到的模型189
6.3基于观测向量和预测误差的不相关性的辨识方法——类型II 191
6.3.1基于辅助模型的辅助变量法192
6.3.2基于固定补偿器的输出误差法193
6.3.3基于(自适应)滤波观测的输出误差法195
6.4验证类型II方法辨识得到的模型196
6.5模型复杂度估计198
6.5.1模型复杂度估计示例198
6.5.2理想情况200
6.5.3有噪声情况201
6.5.4复杂度估计指标203
6.6本章小结204
参考文献205
第7章 系统辨识的实践问题207
7.1输入/输出数据采集207
7.1.1采集协议207
7.1.2抗混叠滤波209
7.1.3过采样209
7.2信号调整210
7.2.1消除直流分量210
7.2.2辨识包含纯积分环节的对象211
7.2.3辨识包含纯微分环节的对象211
7.2.4输入和输出的缩放211
7.3选择或估计模型的复杂度211
7.4仿真模型的辨识示例215
7.5辨识实例221
7.5.1热风机221
7.5.2蒸馆塔225
7.5.3直流电机230
7.5.4挠性传动234
7.6本章小结238
参考文献238
第8章 数字控制的实践问题239
8.1数字控制器的实现239
8.1.1选择期望性能239
8.1.2计算时延的影响241
8.1.3数一模转换的影响241
8.1.4饱和的影响一一一抗积分饱和装置242
8.1.5开环到闭环的无扰切换245
8.1.6数字级联控制246
8.1.7控制器的硬件实现247
8.1.8控制回路的性能度量248
8.1.9自适应控制250
8.2热风机的数字控制252
8.3直流电机的速度控制258
8.4直流电机转轴的位置级联控制261
8.5挠性传动的位置控制268
8.636。柔性机械臂的控制274
8.7热浸镀怦过程中的怦堆积控制279
8.7.1过程描述279
8.7.2过程模型28
8.7.3模型辨识281
8.7.4控制器设计282
8.7.5开环自适应284
8.7.6结果284
8.8本章小结286
参考文献286
第9章 闭环辨识288
9.1简介288
9.2闭环输出误差辨识法289
9.2.1原理289
9.2.2CLOE、F-CLOE和F-CLOE方法291
9.2.3扩展闭环输出误差293
9.2.4闭环辨识含有积分环节的系统294
9.2.5闭环中的模型验证295
9.3闭环辨识中的其他方法297
9.4闭环辨识仿真示例298
9.5闭环辨识和控制器再设计301
9.6本章小结305
参考文献306
第10章降低控制器的复杂度307
10.1简介307
10.2通过闭环辨识估计降阶控制器310
10.2.1闭环输入匹配310
10.2.2闭环输出匹配312
10.2.3考虑标称控制器的固定部件313
10.2.4多项式T(q-1)的再设计313
10.3降阶控制器的验证314
10.3.1采用仿真数据314
10.3.2采用真实数据314
10.4实际应用315
10.5挠性传动的控制一一一降低控制器复杂度315
10.6本章小结319
参考文献320
附录A信号与概率论几个结论的概要回顾321
A.1几种基本信号321
A.2之变换322
A.3高斯钟323
附录BRST数字控制器的时域设计325
B.1引言325
B.2离散时间系统的预测器326
B.3单步前向模型预测控制329
B.4时延控制系统的一种阐述331
B.5远程模型预测控制333
参考文献336
附录C状态空间的RST控制器设计方法338
C.1状态空间设计338
C.2线性二次型控制343
参考文献344
附录D广义稳定裕度和两个传递函数之间的标准化距离345
D.1广义稳定裕度345
D.2两个传递函数之间的标准化距离346
D.3鲁棒稳定条件347
参考文献347
附录EYoula-Kucera控制器参数化349
参考文献351
附录E自适应增益的更新一一一U-D分解352
参考文献353
附录G实验环节354
G.1采样数据系统354
G.2数字P1D控制器355
G.3系统辨识355
G.4数字控制357
G.5闭环辨识358
G.6控制器降阶358
附录H函数列表---MATLAB、Scilab和C++359

精彩书摘

第1章　连续控制系统———回顾
本章简要回顾连续控制系统的主要概念，使读者能顺利过渡到后面的数字控
制系统。
主要内容涉及连续时间模型的时域和频域描述、闭环系统的性质以及PI和
PID控制器。
１．１　连续时间模型
1．1．1　时域
式（１．１）是一个简单动态系统的微分方程：

其中，u是系统输入（或控制量）；y是输出。图１．１给出该模型的连续时间域仿真
示意图。

图１．１中的阶跃响应曲线反映了输出变量的变化速度，其时间常数为T，输出
量的终值定义为静态增益G。
　　使用微分算子p＝d／dt，式（１．１）可写为
对于如式（１．１）所示的系统，我们要区分三种类型的时间响应。
（１）自由响应：对于所有t，输入恒定为０时（u＝０，t），系统由初始条件
y（０）＝y０
引起的输出响应。
（２）受迫响应：从理想零初始条件y（０）＝０开始，t≥０时，系统由一个非０输
入信号u（t）作用引起的输出响应（u（t）＝０，t＜０；u（t）≠０，t≥０；y（t）＝０，t≤０）。
（３）完全响应：自由响应与受迫响应之和（系统必须是线性系统，可应用叠加
原理）。
后面会分别讨论自由响应和受迫响应。
1．1．2　频域
我们也可以在频域中研究式（１．１）所描述的系统，即研究系统在输入u为一
定频率范围内变化的正弦或余弦信号时的响应行为。
应该记得

因此，在频域中研究如式（１．１）所描述的动态系统，就是研究系统输入为u（t）＝
ejωt时的系统输出特性。
由于系统是线性的，其输出也是一个频率为ω的信号。随着频率ω的变化，
输入信号会被系统放大或者衰减（通常会产生相位滞后），即系统的输出为

图１．２描述了输入为u（t）＝ejωt时动态系统的响应。
图１．２　周期输入下的动态系统响应
进而，考虑输入为衰减振荡或等幅振荡的正弦或余弦信号，这种情况下输入
可写为

其中，s可以理解为复频率。由于系统是线性的，输出会“复制”输入信号。输出可
能是衰减信号，也可能是等幅振荡信号，可能有相位滞后，也可能没有滞后，这取
决于s的值。输出的表达形式为

输出信号和对应的输入信号u（t）＝est一定要满足式（１．１）所描述的模型①。
　　从式（１．６）可以得到

由式（１．７）以及u（t）＝est，式（１．１）可写为

　　H（s）是式（１．１）所描述系统的传递函数模型，提供了在不同复频率下系统的
增益和相角差。传递函数H（s）是复变量s的函数，是输入为est时系统输入和输
出的比值。从式（１．８）可以看出，式（１．１）所描述系统的传递函数为

　　传递函数H（s）的常用形式是两个s的多项式的比值（H（s）＝B（s）／A（s））。
分子多项式B（s）的根定义为传递函数的“零点”，分母多项式A（s）的根定义为传
递函数的“极点”。“零点”对应着系统增益为０时的复频率值，“极点”对应着系统
增益为无穷大时的复频率值。
还有两种方法也可以得到系统的传递函数H（s）。
（１）在式（１．２）中用s替换p后得到y／u的代数表达式；
（２）使用拉普拉斯变换（Ogata，１９９０）。
使用传递函数模型为闭环控制系统的分析和综合设计带来许多便利。值得
一提的是，使用传递函数可以非常容易地实现多个动态模型的级联。
1．1．3　稳定性
动态系统的稳定性是指，系统在零输入条件下，由初始状态引起的系统响应
随着t趋于无穷时体现出的渐近特性。
例如，考虑微分方程式（１．１）所描述的一阶系统或式（１．９）给出的传递函数，
当输入恒为０，系统由初始状态y（０）＝y０
引起的自由响应满足
d
解的形式为

其中，K和s待确定①。由式（１．１１）可得

进而可得

　　T＞０时，s＜０，当t趋向于无穷时，输出趋向于０（渐近稳定）。T＜０时，s＞０，
当t趋向于无穷时，输出发散（不稳定）。注意，s＝－１／T就是式（１．９）给出的一阶
传递函数的极点。
归纳上述结果：传递函数分母多项式的根的实部决定了系统的稳定性。
为了使一个系统渐近稳定，其传递函数分母多项式的所有根必须满足Re（s）＜０
（根的实部为负）。如果出现一个或者多个根的实部为正的情况（Re（s）＞０），该系
统一定不稳定。当根的实部为０时（Re（s）＝０），系统处于临界稳定的状态，y（t）的
振幅一直和其初始状态保持一致（例如，纯积分器对象，dy／dt＝u（t），y（t）一直保
持其初始状态的值）。
图１．４给出复变量s平面中的稳定域和不稳定域。

目前有很多稳定性判据，例如，Routh-Hurwitz判据（Ogata，１９９０），可直接从特征
方程式本身判断出系统是否存在不稳定根，而不必显式地计算出特征方程式的根。
1．1．4　时间响应
我们通常给一个动态系统施加一个阶跃输入信号，通过研究系统的阶跃响应

来总结其时间响应的特征。一个稳定系统的典型响应曲线如图１．５所示。

　　阶跃响应的特征体现在以下一系列参数。
（１）tR
（上升时间）是指输出响应从初始值上升到其终值９０％时所需的时间
（或输出响应从终值１０％上升到终值９０％所需的时间）。对于具有超调或有振荡
特性的系统，也可定义为输出响应第一次上升到终值所需的时间。本书中，采用
上升时间的第一种定义。
（２）ts
（调节时间）是指输出响应到达并保持在终值的一个可允许误差带范围
（±１０％、±５％或±２％）内所需的最短时间。
（３）FV（终值）是指当t趋向于无穷时输出保持的固定值。
（４）M（最大超调量）可表示为终值的一个百分数。
举个例子，考虑一阶系统：

一阶系统的阶跃响应为

由于输入是单位阶跃，可得

该系统的输出响应如图１．６所示。注意，t＝T时，输出到达其终值的６３％。

1．1．5　频率响应
我们通过给一个系统施加一个幅值固定、频率可变的周期性输入信号，研究
系统的频率响应。对于连续时间系统，可用双对数坐标系描述幅频特性，而表征
相频特性时，仅是横坐标采用对数坐标系（频率的对数值）。
　　对数幅频曲线的纵坐标是增益G（ω）＝｜H（jω）｜的对数值，单位为分贝（dB），
即dB（｜H（jω）｜＝２０犾g｜H（jω）｜）；横坐标按犾gω分度，单位为弧度／秒（rad／s）（其
中，ω＝２πf，f是以Hz为单位的频率）。图１．７给出两个典型的频率响应曲线。

频率响应的特征参数如下。
（１）fB（ωB）（带宽）：幅频特性下降到零频率增益G（０）以下３dB时对应的频
率；
（２）fC（ωC）（截止频率）：幅频特性下降到零频率增益G（０）以下NdB处的频
率，即G（jωC）＝G（０）－NdB。
（３）犙（谐振因子）：频率响应曲线的幅值极大值与G（０）之比。
（４）犛犾op犲（斜率）：它是幅频曲线某特定区域内的切线，取决于零极点的个数
以及它们的频率分布。
举个例子，式（１．９）是一阶系统的传递函数，令s＝jω，可得

其中，｜H（jω）｜是传递函数的幅值；∠�迹é兀┦谴�递函数引入的相位差。可定义如下：

　　从式（１．１７）以及带宽ωB
的定义可知：
ωB＝１／T
根据式（１．１８），可推导出ω＝ωB
时，系统引起的相位差为∠�迹é谺）＝－４５°。另
外，当ω＝０时，

前言/序言

《数字控制系统：设计、辨识和实现》内容概览 引言 在现代工程领域，精确而高效的系统控制是实现各种复杂功能的基础。从航空航天的精密导航，到工业生产的自动化流程，再到日常生活中的智能家电，数字控制系统无处不在。与传统的模拟控制相比，数字控制以其灵活性、可编程性、易于实现复杂算法以及对噪声的鲁棒性等优势，逐渐成为主流。 本书《数字控制系统：设计、辨识和实现》旨在为读者提供一个全面而深入的数字控制系统理论与实践的学习框架。我们将从最基础的概念出发，逐步深入到系统建模、控制器设计、辨识方法以及实际的硬件实现。本书内容严谨，逻辑清晰，兼顾理论深度与工程实用性，力求让读者在掌握核心理论的同时，也能培养解决实际工程问题的能力。 第一部分：数字控制系统的基础理论 本部分将为读者打下坚实的理论基础，为后续深入学习做好铺垫。 第一章：数字控制系统的基本概念 1.1 模拟控制系统与数字控制系统的比较： 详细阐述两类控制系统的基本原理、构成要素、优缺点以及适用场景。着重分析数字控制的优势，如精度高、易于实现复杂逻辑、抗干扰能力强、易于集成等。 1.2 数字控制系统的基本结构： 介绍数字控制系统的典型结构，包括传感器、模数转换器（ADC）、数字控制器（通常为微处理器或DSP）、数模转换器（DAC）以及执行机构。深入分析各组成部分的功用与相互关系。 1.3 采样过程与离散化： 这是数字控制的核心环节。我们将详细讲解采样定理（奈奎斯特-香农采样定理），分析采样周期对系统性能的影响，并介绍零阶保持器（ZOH）等保持器的作用。然后，重点介绍连续时间系统到离散时间系统的数学模型转换方法，包括差分方程表示法、脉冲传递函数等，并推导常用的离散化公式。 1.4 离散时间系统基本概念： 引入Z变换及其性质，这是分析离散时间系统的关键数学工具。讲解Z域中的系统函数、零极点分析、稳定性判据（如 Jury 判据）等。 第二章：数字控制系统的数学模型 2.1 传递函数方法： 介绍离散时间系统的传递函数表示法，包括如何由差分方程推导传递函数，以及传递函数的性质。 2.2 状态空间方法： 引入离散时间系统的状态空间模型，讲解状态向量、状态方程和输出方程。阐述状态空间方法的优势，如能够处理多输入多输出（MIMO）系统，并能更好地分析系统的内部动态。 2.3 离散系统模型的建立： 结合实际案例，演示如何根据物理系统的特性建立离散时间的数学模型。例如，简单的RLC电路、机械振动系统等的离散化模型。 第二部分：数字控制器设计 本部分将聚焦于如何根据系统的模型设计出满足性能要求的数字控制器。 第三章：数字控制器设计的基本原理 3.1 控制器性能指标： 明确评估控制系统性能的常用指标，如稳态误差、瞬态响应（超调量、调节时间、上升时间）、稳定性等，并解释这些指标对实际应用的重要性。 3.2 PID控制器： PID（比例-积分-微分）控制器是应用最广泛的控制器类型。我们将深入剖析P、I、D三项的物理意义、作用以及它们对系统响应的影响。重点介绍离散时间PID控制器的形式（位置式和增量式），以及其参数整定方法（如Ziegler-Nichols法、手动整定法、基于模型的方法等）。 3.3 零极点配置设计法： 介绍如何利用零极点配置的思想来设计离散时间控制器，以达到预期的闭环系统极点位置，从而实现期望的动态性能。 第四章：先进的数字控制器设计方法 4.1 状态反馈控制器设计： 详细讲解状态反馈控制器的原理，包括如何通过选择状态反馈增益矩阵来实现极点配置，以达到系统稳定性或最优控制目标。 4.2 状态观测器设计： 对于无法直接测量所有状态变量的系统，需要设计状态观测器来估计系统的状态。本章将介绍 Luenberger 观测器等常用观测器设计方法，并讲解如何将其与状态反馈控制器相结合形成 a combined controller and observer system。 4.3 极点配置法（State-Space Pole Placement）： 进一步深入探讨在状态空间框架下，如何通过精心设计状态反馈增益矩阵，将闭环系统的所有极点配置到期望的位置，从而获得理想的系统动态响应。 4.4 线性二次调节器（LQR）： 介绍最优控制理论中的 LQR 方法，讲解如何根据系统模型和性能指标（状态加权矩阵和控制输入加权矩阵）设计最优状态反馈控制器，以最小化二次型性能指标。 第三部分：数字控制系统的辨识 在许多实际应用中，精确的数学模型难以直接获得。本部分将介绍如何通过实验数据来辨识系统模型。 第五章：系统辨识的基本原理 5.1 系统辨识的意义与目的： 阐述在缺乏精确模型的情况下，系统辨识的重要性，包括获取模型用于控制器设计、系统分析、故障诊断等。 5.2 辨识方法概述： 介绍系统辨识的两大类方法：模型结构辨识和模型参数辨识。 5.3 实验数据准备： 强调实验数据质量对辨识结果的重要性，包括激励信号的选择（阶跃信号、脉冲信号、PRBS信号等）、采样时间的选择、数据预处理（滤波、去噪）等。 第六章：参数辨识方法 6.1 最小二乘法（Least Squares）： 介绍经典的最小二乘法及其变种，如递归最小二乘法（RLS），用于估计模型参数。详细推导其数学原理，并分析其优缺点。 6.2 极大似然法（Maximum Likelihood）： 讲解基于统计观点的极大似然法，如何寻找最有可能生成观测数据的模型参数。 6.3 辨识实例与讨论： 通过具体案例，展示如何利用上述方法对实际系统进行辨识，并分析辨识结果的可靠性。 第四部分：数字控制系统的实现 理论设计最终需要转化为实际运行的系统。本部分将关注数字控制器在硬件上的实现。 第七章：数字控制器的硬件实现 7.1 微控制器（MCU）与数字信号处理器（DSP）： 介绍常用的数字控制器硬件平台，包括微控制器（MCU）和数字信号处理器（DSP）的结构、特点、功能和适用场景。 7.2 ADC与DAC： 详细讲解模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的工作原理、关键参数（如分辨率、采样率、量化误差）及其选择。 7.3 软件开发与编程： 讨论数字控制算法在微控制器上的实现，包括嵌入式C语言编程、实时操作系统（RTOS）的应用、中断处理、定时器配置等。 7.4 实际系统中的通信接口： 介绍数字控制系统中常用的通信协议，如UART, SPI, I2C等，以及它们在数据采集与控制指令传输中的作用。 第八章：数字控制系统的集成与调试 8.1 系统集成： 将控制器硬件、传感器、执行机构等模块进行连接与集成。 8.2 软件与硬件联合调试： 讲解在实际系统中进行联合调试的策略与方法，包括在线监控、断点调试、参数调整等。 8.3 鲁棒性与容错设计： 讨论在实际工程中，如何考虑各种不确定性（如模型误差、执行机构饱和、传感器故障）对系统性能的影响，并进行鲁棒性设计与容错策略的初步探讨。 8.4 实例分析： 以一个具体的数字控制系统（例如，电机速度控制、温度控制等）为例，贯穿设计、辨识、实现的全过程，展示实际应用中的关键步骤与挑战。 结论 本书通过系统性的阐述，力求让读者对数字控制系统有一个全面而深入的理解。从基础理论到高级设计方法，从模型辨识到硬件实现，本书都给予了充分的关注。我们相信，通过学习本书，读者将能够掌握设计、分析和实现复杂数字控制系统的必要知识和技能，为他们在学术研究和工程实践中打下坚实的基础。 附录 常用的数学公式与定理回顾 MATLAB/Simulink 等仿真工具在数字控制设计中的应用简介 相关文献与参考资料推荐

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这本《数字控制系统：设计、辨识和实现》给我的第一印象是，它似乎是一本内容详实、理论扎实的教材。从书名来看，它涵盖了数字控制系统的三大核心环节：设计（如何构建控制器）、辨识（如何从实际数据中建立系统模型）以及实现（如何将理论付诸实践）。我尤其期待它在“设计”部分能提供清晰的流程和多种经典控制器的讲解，比如PID、状态空间等，并且能够深入分析不同控制器在面对不同系统特性时的优劣势。 在“辨识”方面，我希望这本书能够详细介绍各种系统辨识的方法，从简单的模型法到更复杂的辨识算法，例如ARX、ARMAX、OE等。我个人对如何从噪声干扰的实际数据中提取准确的系统模型非常感兴趣，这对于后续的控制器设计至关重要。同时，我也希望书中能提供一些实际操作的案例，让我们能够理解这些理论方法在实际工程中的应用，以及可能遇到的问题和解决方案。 至于“实现”部分，这绝对是理论走向实践的关键。我期望书中能够探讨数字控制系统的硬件选型、软件开发以及具体的实现技巧。例如，如何在嵌入式系统中高效地实现数字控制器，如何处理采样时间、量化误差等问题，以及如何进行实时的调试和优化。这部分的篇幅如果能足够详尽，将极大地降低我们这些初学者在实际项目中的门槛。 总的来说，这本书的书名承诺了对数字控制系统全生命周期的覆盖，从理论的构建到最终的落地。我猜想，它可能不仅仅是一本理论书籍，或许还包含了一些代码示例或者仿真工具的介绍，这将大大提升其学习价值。我对它能否在保持学术严谨性的同时，又能兼顾工程应用的实用性，感到十分期待。 我非常看重书籍的逻辑清晰度和循序渐进的讲解方式。如果这本书能够从最基础的概念讲起，逐步深入到复杂的算法和实现细节，那么对于我这样希望系统性学习数字控制的学生来说，将是一笔宝贵的财富。特别是那些关于模型辨识和实际实现的部分，如果能配以图表和案例，将能极大地帮助我们理解抽象的理论，并将其转化为实际的工程能力。

评分☆☆☆☆☆

《数字控制系统：设计、辨识和实现》这本大部头，光听名字就让人觉得内容会很厚重。我个人对“设计”这一部分最感兴趣，因为在我看来，这是数字控制的核心。我希望能看到一些对经典控制算法的深入剖析，比如PID控制器的整定方法、抗积分饱和、抗微分饱和的技巧，以及在离散化过程中需要注意的细节。同时，我也期待书中能介绍一些更高级的控制策略，例如基于状态反馈的控制器设计、极点配置技术，甚至是现代控制理论中的模型预测控制（MPC）。 在“辨识”这个环节，我希望这本书能够提供一些实用的方法和技巧。毕竟，在很多实际应用中，我们很难得到一个精确的数学模型，而是需要从实验数据中进行辨识。我期待书中能够介绍一些常用的系统辨识算法，如ARX、ARMAX、OE模型，以及如何处理噪声干扰、选择合适的模型结构，并对辨识结果进行有效的评估。 至于“实现”部分，这是将理论付诸实践的关键。我希望能看到书中详细讲解如何在实际的嵌入式系统中实现数字控制器，包括采样周期的选择、离散化方法的比较、量化误差的影响以及如何进行实时控制。如果能提供一些具体的代码实现思路或者硬件实现上的注意事项，那将非常有价值。 总而言之，我希望这本书能够成为一本全面而实用的数字控制系统教材，能够帮助我理解从理论设计到实际实现的完整过程，并掌握解决实际工程问题的关键技能。

评分☆☆☆☆☆

我之所以对《数字控制系统：设计、辨识和实现》这本书感到好奇，主要是因为其“实现”二字所暗示的实践导向。我一直觉得，许多教材过于偏重理论，而忽略了将控制算法落实到实际硬件平台上的挑战。我希望这本书能在这方面提供一些深入的指导，例如如何选择合适的微控制器，如何进行实时的信号采集和处理，如何优化控制器算法以满足实时性和计算资源的要求，以及如何进行有效的系统调试和性能评估。 在“辨识”部分，我特别关注其在处理实际工程数据方面的实用性。例如，如何从包含噪声的测量数据中提取出可靠的系统模型，如何选择合适的辨识模型结构，以及如何对辨识出的模型进行验证。我希望书中能提供一些具体的案例分析，展示如何在实际工程场景中应用这些辨识技术。 至于“设计”方面，我希望这本书能够超越基础的PID控制，深入介绍一些更先进的数字控制技术，比如基于状态空间的设计方法、模型预测控制（MPC）等。同时，我也希望能够了解到如何根据具体的系统要求和约束条件来选择最适合的设计方案。 总而言之，我期待这本书能够提供一个从理论到实践的完整框架，帮助我理解数字控制系统的全生命周期，并具备独立设计、辨识和实现数字控制系统的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字《数字控制系统：设计、辨识和实现》听起来就非常务实，直击核心痛点。我尤其对“辨识”这部分充满了期待，因为在实际的工程应用中，我们很难直接获得一个完美的系统模型。我希望书中能够详细介绍各种从时域和频域数据中辨识系统参数的方法，包括模型结构的选取、参数估计的算法，以及如何评估辨识结果的准确性。 对于“实现”环节，我希望这本书能够提供一些关于数字控制器在实际硬件平台上实现的具体指导。这可能包括微控制器选型、实时性要求、数据采集和处理、量化误差分析，甚至是如何进行系统调试和故障排除。如果能提供一些实际的硬件实现案例或者代码示例，那将极大地增强这本书的实用价值。 在“设计”方面，我希望看到的是对各种经典和现代数字控制算法的深入讲解。这不仅仅包括PID控制器，还应该涵盖状态空间方法、极点配置、模型预测控制（MPC）等。更重要的是，我希望能看到关于如何根据不同的应用场景和性能指标来选择和设计最合适的控制器。 总而言之，我期待这本书能够为我提供一个全面的数字控制系统工程实践指南。它应该能够帮助我理解从模型建立、控制器设计到最终系统实现的整个流程，并具备解决实际工程问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

对于《数字控制系统：设计、辨识和实现》这本书，我首先想到的就是它在“辨识”这个环节所能提供的深度。我一直觉得，许多理论控制的书籍在模型辨识这块讲解得不够充分，往往直接给出系统模型，而忽略了在真实世界中，我们常常需要从实验数据中“挖出”模型来。我希望这本书能在这方面提供一些突破性的见解，比如介绍一些先进的辨识算法，或者讨论在数据采集、预处理阶段需要注意的关键点。 此外，“实现”部分也是我非常关注的。很多时候，设计出的控制器在理论上表现完美，但一到实际硬件上就问题百出。我非常期待这本书能详细讲解如何将数字控制器有效地部署到实际的硬件平台，例如微控制器或者FPGA。这其中可能涉及到实时操作系统（RTOS）的应用、中断处理、外设接口的配置，甚至是一些低层次的编程技巧。如果能看到一些具体的代码片段或者硬件连接示意图，那将是锦上添花。 “设计”方面，我期望看到的是对各种主流数字控制策略的全面而深入的介绍。不仅仅是PID，我还希望能看到状态反馈、极点配置、最优控制、模型预测控制（MPC）等更高级的技术。更重要的是，我希望书中能够提供一些关于如何根据具体的系统特性和性能指标来选择最合适控制策略的指导原则，而不是简单地罗列各种方法。 总而言之，我希望这本书能够成为一本既有理论深度，又有实践指导意义的参考书。它应该能帮助我理解数字控制系统的全貌，并具备将理论知识转化为实际工程应用的能力。我期待它能够填补我在模型辨识和系统实现方面的知识空白，让我能够更自信地进行数字控制系统的开发。

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不记得买这本书啊，无所谓了

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