現(xiàn)代控制理論

內(nèi)容概要

　　《高等學(xué)校教材：現(xiàn)代控制理論》闡述了線性系統(tǒng)狀態(tài)空間的基本性質(zhì)，對線性系統(tǒng)進(jìn)行了定量和定性的分析，給出了連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)和離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)運(yùn)動的一般表達(dá)式；對于系統(tǒng)的能控性和能觀性分別從物理意義和數(shù)學(xué)定義兩方面作了詳細(xì)的闡述，并給出了相應(yīng)的判斷準(zhǔn)則；對給定的系統(tǒng)介紹了如何變換為能控規(guī)范形與能觀規(guī)范形，并討論了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解以及狀態(tài)實(shí)現(xiàn)問題；介紹了判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法、極點(diǎn)配置方法和觀測器的設(shè)計(jì)方法?！　　陡叩葘W(xué)校教材：現(xiàn)代控制理論》在內(nèi)容安排上遵循教學(xué)的內(nèi)在規(guī)律、循序漸進(jìn)、啟發(fā)思維，采用模塊化結(jié)構(gòu)，既保證現(xiàn)代控制理論體系的完整性和系統(tǒng)性，又有利于教師組織教學(xué)。本書配有典型的例題與大量的習(xí)題以及MATLAB在現(xiàn)代控制理論中應(yīng)用的方法，使學(xué)生通過自學(xué)和練習(xí)能很好地掌握現(xiàn)代控制理論的基本概念與基本分析方法?！　”緯瓤勺鳛樽詣踊捌渌婎悓I(yè)學(xué)生的教材，也可供從事自動化及其相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員自學(xué)參考。

書籍目錄

第1章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述1.1 控制系統(tǒng)中狀態(tài)的基本概念1.1.1 系統(tǒng)的狀態(tài)和狀態(tài)變量1.1.2 狀態(tài)向量1.1.3 狀態(tài)空間1.2 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式1.2.1 狀態(tài)空間表達(dá)式的一般形式1.2.2 狀態(tài)空間表達(dá)式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1.2.3 狀態(tài)空間表達(dá)式的模擬結(jié)構(gòu)圖1.3 由系統(tǒng)機(jī)理建立狀態(tài)空間表達(dá)式1.4 由系統(tǒng)的微分方程建立狀態(tài)空間表達(dá)式1.4.1 微分方程中不含輸入函數(shù)導(dǎo)數(shù)項(xiàng)1.4.2 微分方程中包含輸入函數(shù)導(dǎo)數(shù)項(xiàng)1.5 由系統(tǒng)的傳遞函數(shù)建立狀態(tài)空間表達(dá)式1.5.1 直接分解法1.5.2 部分分式法1.6 由狀態(tài)變量圖建立狀態(tài)空間表達(dá)式1.6.1 由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖建立狀態(tài)空間表達(dá)式1.6.2 由傳遞函數(shù)繪制狀態(tài)變量圖1.6.3 由狀態(tài)變量圖列寫狀態(tài)空間表達(dá)式1.7 由狀態(tài)空間表達(dá)式確定傳遞函數(shù)陣1.8 狀態(tài)空間表達(dá)式的線性變換及規(guī)范形1.8.1 狀態(tài)空間線性變換特性1.8.2 將狀態(tài)方程化為對角線規(guī)范形1.8.3 將狀態(tài)方程化為約當(dāng)規(guī)范形1.9 組合系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述和傳遞函數(shù)矩陣1.9.1 子系統(tǒng)的并聯(lián)連接1.9.2 子系統(tǒng)的串聯(lián)連接1.9.3 子系統(tǒng)的反饋連接1.10 離散時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式.1.10.1 由差分方程建立狀態(tài)空間表達(dá)式l.10.2 由脈沖傳遞函數(shù)建立狀態(tài)空間表達(dá)式1.10.3 由離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式確定脈沖傳遞函數(shù)矩陣1.11 利用MATLAB分析狀態(tài)空間模型1.11.1 模型之間的轉(zhuǎn)化1.11.2 狀態(tài)空間模型之間的線性變換1.11.3 組合系統(tǒng)模型計(jì)算1.12 習(xí)題第2章 線性控制系統(tǒng)的運(yùn)動分析2.1 線性控制系統(tǒng)運(yùn)動分析的數(shù)學(xué)實(shí)質(zhì)2.1.1 運(yùn)動分析的數(shù)學(xué)實(shí)質(zhì)2.1.2 狀態(tài)方程解的存在性和唯一性條件2.1.3 零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)及全響應(yīng)2.2 線性定常系統(tǒng)的運(yùn)動分析2.2.1 線性定常系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)2.2.2 矩陣指數(shù)函數(shù)eA1的性質(zhì)2.2.3 幾種典型的矩陣指數(shù)函數(shù)2.2.4 矩陣指數(shù)函數(shù)eA1的計(jì)算方法2.2.5 線性定常系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)2.2.6 線性定常系統(tǒng)的全響應(yīng)及輸出響應(yīng)2.3 線性時(shí)變系統(tǒng)的運(yùn)動分析2.3.1 線性時(shí)變系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)2.3.2 線性時(shí)變系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)2.3.3 線性時(shí)變系統(tǒng)的全響應(yīng)及輸出響應(yīng)2.4 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣2.4.1 線性時(shí)變系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣2.4.2 線性時(shí)變系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣性質(zhì)2.4.3 線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣2.4.4 線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣性質(zhì)2.4.5 基于狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣表示的線性定常系統(tǒng)的運(yùn)動規(guī)律2.5 線性連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)間離散化2.5.1 數(shù)字控制系統(tǒng)的基本形式2.5.2 離散化的假設(shè)條件2.5.3 線性連續(xù)時(shí)變系統(tǒng)的離散化2.5.4 線性連續(xù)定常系統(tǒng)的離散化2.6 線性離散時(shí)間系統(tǒng)的運(yùn)動分析2.6.1 迭代法求解線性離散時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)方程2.6.2 線性離散時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣2.6.3 線性離散時(shí)變系統(tǒng)的狀態(tài)運(yùn)動規(guī)律2.6.4 線性離散定常系統(tǒng)的狀態(tài)運(yùn)動規(guī)律2.7 利用MATLAB求解系統(tǒng)的狀態(tài)響應(yīng)2.7.1 利用MATLAB求解線性定常系統(tǒng)的響應(yīng)2.7.2 利用MATLAB求解線性離散時(shí)間系統(tǒng)的響應(yīng)2.8 習(xí)題第3章 線性控制系統(tǒng)的能控性和能觀性3.1 能控性和能觀性的定義3.1.1 能控性和能觀性的直觀討論3.1.2 能控性定義3.1.3 能觀性定義3.2 線性連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的能控性判據(jù)3.2.1 線性定常系統(tǒng)的能控性判據(jù)3.2.2 能控性指數(shù)3.2.3 線性時(shí)變系統(tǒng)的能控性判據(jù)3.3 線性連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的能觀性判據(jù)3.3.1 線性定常系統(tǒng)的能觀性判據(jù)3.3.2 能觀性指數(shù)3.3.3 線性時(shí)變系統(tǒng)的能觀性判據(jù)3.4 對偶系統(tǒng)與對偶原理3.4.1 對偶系統(tǒng)3.4.2 對偶原理3.5 線性離散時(shí)間系統(tǒng)的能控性和能觀性3.5.1 線性離散時(shí)間系統(tǒng)的能控性和能達(dá)性3.5.2 線性離散時(shí)間系統(tǒng)的能控性判據(jù)3.5.3 線性離散時(shí)間系統(tǒng)的能觀性及其判據(jù)3.6 線性定常系統(tǒng)能控規(guī)范形和能觀規(guī)范形……第4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析第5章 狀態(tài)反饋第6章 狀態(tài)觀測器參考文獻(xiàn)

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