线性自动控制系统统计动力学

《线性自动控制系统统计动力学》是苏联学者B. B. 索洛多夫尼科夫（В. В. Солодовников）著、张东韩、古明、凌熙译的一部自动控制理论著作，由科学出版社1966年1月第一版第一次印刷。据版权页，该书开本850×1168 1/32，印张21 1/8，字数558,000，插页3，统一书号15031·214，精装本定价3.60元，平装本定价3.10元，精装印数0001—1,520，平装印数0001—1,130。内容简介说明，本书阐述具有随机作用的线性自动控制系统的基本理论，并提出了分析和综合这类系统的工程计算方法；本书的特点是对各种工程计算方法论述得比较深入和全面，并附有不少实用的校正装置线路和计算图表，其次对有关的测量装置也给予足够说明；最后几章还谈到具有随机作用的线性变参数系统和断续系统，有关这方面的研究当时正是方兴未艾；本书可供从事自动化系统设计和调整工作的科技工作者使用，也可作为高等学校自动化专业的教学参考书。前言进一步从动态精确度问题出发，说明自动控制理论中信号传递和信号变换的动态精确度可用系统输出端信号随时间的实际变化与所要求变化之差，或此差的某个泛函数来表征；要解决动态精确度问题，必须引用数理统计方法和随机函数理论。前言指出，任何自动控制系统应能以所需形式传递和变换不只是某一个确定的控制信号，而是大量这种信号的集合，并且这种信号的变化特性事先不能完全预知，因此必须研究信号总体的统计特性，其中每个信号都是时间的随机函数；自动控制系统的动态精确度主要取决于扰动或干扰，扰动和干扰也都是随机时间函数；所确定的系统参数和特性都具有一定的允许误差，运行过程中还会在一定范围内随机变化；当时还试图制造具有随机参量甚至随机结构的自改善系统、自整定系统，以改善正常运行和实验过程中的动态精确度。前言说明本书不准备详尽论述该领域已取得的全部成就，但仍尽量给出主要成果和方法，这些成果和方法按现有形式已可以应用到分析已有和计算新的自动控制系统和随动系统的实践中去；本书主要供工程技术人员使用，叙述过程中不力求数学严格性。前言还说明本书采用作者前著《自动控制系统统计动力学导论》的内容，但问题范围更广，章数和体积超过前著约两倍；重新编写的几章阐明处理实验数据的仪器和方法、根据博弈论和决策函数概念进行综合的一般问题、随动系统的综合、变参量系统和断续系统的分析与综合；数学工具如z变换的原理几乎在第十二章才叙述，以便只对某一类型系统感兴趣的读者不必同样精细研究全书。目录显示，全书由简言、绪论和十三章组成。第一章“线性系统的某些分析问题和主要的动态特性”讨论线性动态系统微分方程、强制振荡与频率特性、傅氏积分应用、拉氏变换、传递函数、δ函数、脉冲过渡函数、过渡函数与频率特性关系、按传递函数确定脉冲过渡函数、按频率特性确定过渡函数、频率特性之间单值关系条件、对数幅频特性和相频特性关系、自动调整系统传递函数、对数频率特性、误差系数等。第二章“概率论的基础知识”讨论随机事件频率和概率、概率分布函数、概率分布类型、平均值和矩、特征数、正态分布、泊松分布、相关性和相关系数、n维正态分布。第三章“平稳随机过程”讨论随机过程定义、平稳随机过程、相关函数、频谱密度、高斯随机过程、电报信号、随动系统典型输入信号频谱密度、调幅和调频脉冲频谱密度。第四章“根据实验数据确定统计特性”讨论相关函数计算、机械相关器、光电相关器、磁相关器、电子相关器、频谱分析器、用有理分式函数和拉盖尔函数逼近频谱密度曲线等。第五章讨论随机信号在动态系统中通过及根据实验数据确定调整系统动态特性，包括输入输出相关函数和频谱密度关系、误差频谱密度、积分方程解法、多输入多输出对象动态特性确定等。第六章“综合最佳系统的统计方法”讨论变换算子、过滤和预断问题、动态精确度和风险函数、博弈论和决策函数对自动控制理论的作用。第七章“根据均方误差为最小的判据综合最佳系统”讨论最佳传递函数、最小均方误差、统计预断、过滤、延迟过滤器、微分装置等。第八章“最佳有限‘记忆’系统的综合”讨论均方误差最小条件、积分方程解、最佳脉冲过渡函数和传递函数表及计算例子等。第九章“在随机作用下随动系统的综合”讨论开环系统和校正装置对数频率特性确定、校正装置传递函数解析式、逼近超越型最佳传递函数、实现给定传递函数的校正装置线路、图表等。第十章“变参数线性系统的动态精确度的分析”讨论变参数线性系统特性、传递函数近似法、脉冲过渡函数近似法、随机作用下输出过程特性、形成滤波器、相关函数和方差确定、共轭系统法等。第十一章“在平稳随机作用下变参数线性系统的某些综合问题”讨论最佳系统特性积分方程、自整定系统最佳特性确定方法、实例等。第十二章“断续系统的分析”讨论断续信号时间表示法和频率表示法、z变换、有时滞的z变换、断续系统传递函数、断续随动系统结构图、误差系数、离散随机信号及特性、随机信号在脉冲系统中的通过等。第十三章“在随机作用下断续控制系统的综合”讨论断续系统综合问题提出、均方误差最小条件、最佳传递函数公式、计算实例、最佳断续系统和最佳连续系统比较、最佳传递函数实现、有限观察时间条件下综合等。书末有附录I函数表、附录II拉盖尔函数表、附录IIIa和III6相位值表、附录IV积分表、附录V z变换表。绪论讨论自动化发展两个阶段，即局部自动化和综合自动化，并论及控制论、工程控制论、通信理论、信息机的理论和技术、自动调整理论和技术以及信息概念等。该书系统反映了20世纪60年代苏联在随机作用下线性自动控制系统统计动力学方面的理论成果和工程计算方法，对自动化系统设计、调整和教学研究具有参考价值。本次仅见前20页，后续内容待补。