現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

　　《普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材：現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)》為普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材。　　《普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材：現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)》系統(tǒng)地介紹了現(xiàn)代控制理論的基礎(chǔ)知識(shí)。全書共分6章。第1章介紹了控制理論的發(fā)展以及現(xiàn)代控制理論的主要內(nèi)容；第2章介紹了控制系統(tǒng)的狀態(tài)、狀態(tài)空間和狀態(tài)空間模型等基本概念，以及建立狀態(tài)空間模型的方法；第3～5章分別討論了控制系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的時(shí)域分析、能控能觀測(cè)結(jié)構(gòu)性分析和穩(wěn)定性分析；第6章介紹了基于狀態(tài)空間分析的系統(tǒng)綜合，包括狀態(tài)反饋與極點(diǎn)配置、系統(tǒng)鎮(zhèn)定、系統(tǒng)解耦、狀態(tài)觀測(cè)器等內(nèi)容?！　∪珪Y(jié)構(gòu)合理、層次分明。通過《普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材：現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)》的學(xué)習(xí)，讀者能打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，并掌握控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的技能?！镀胀ǜ叩冉逃笆晃濉眹壹?jí)規(guī)劃教材：現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)》還專門討論了應(yīng)用MAT-LAB軟件解決現(xiàn)代控制理論相關(guān)問題的方法。　　《普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材：現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)》可作為自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)課程的教學(xué)參考書，還可供從事控制理論與控制工程研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用的技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言第1章 緒論1．1 控制理論發(fā)展歷史簡(jiǎn)介1．2 現(xiàn)代控制理論的基本內(nèi)容1．3 現(xiàn)代控制理論與經(jīng)典控制理論的對(duì)比1．4 本書的內(nèi)容和特點(diǎn)第2章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述2．1 引言2．2 狀態(tài)空間模型2．2．1 狀態(tài)空間的基本概念2．2．2 系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式的一般形式2．2．3 狀態(tài)空間模型的圖示2．3 狀態(tài)空間表達(dá)式的建立2．3．1 由系統(tǒng)的機(jī)理建立狀態(tài)空間表達(dá)式2．3．2 由系統(tǒng)微分方程建立狀態(tài)空間表達(dá)式2．3．3 由傳遞函數(shù)建立狀態(tài)空間表達(dá)式2．4 系統(tǒng)狀態(tài)方程的線性變換2．4．1 系統(tǒng)狀態(tài)的線性變換2．4．2 將狀態(tài)方程變換為對(duì)角線標(biāo)準(zhǔn)型2．4．3 將狀態(tài)方程變換為約當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)型2．4．4 線性變換的基本性質(zhì)2．5 由狀態(tài)空間表達(dá)式求傳遞函數(shù)（陣）2．5．1 傳遞函數(shù)（陣）2．5．2 組合系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣2．6 離散時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式2．7 利用MATLAB進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)換2．7．1 系統(tǒng)的模型2．7．2 系統(tǒng)模型的轉(zhuǎn)換小結(jié)思考題與習(xí)題第3章 線性控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析3．1 引言3．2 線性定常系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解3．2．1 線性定常系統(tǒng)齊次狀態(tài)方程的解3．2．2 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的性質(zhì)及其計(jì)算方法3．2．3 線性定常系統(tǒng)非齊次狀態(tài)方程的解3．3 線性時(shí)變連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解3．3．1 線性時(shí)變連續(xù)系統(tǒng)齊次狀態(tài)方程的解3．3．2 線性時(shí)變連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣3．3．3 線性時(shí)變連續(xù)系統(tǒng)非齊次狀態(tài)方程的解3．4 線性離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解3．4．1 線性連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程的離散化3．4．2 線性離散系統(tǒng)狀態(tài)方程的解3．5 MATLAB在線性控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析中的應(yīng)用3．5．1 矩陣指數(shù)函數(shù)的計(jì)算3．5．2 基于狀態(tài)空間模型的線性定常系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)分析3．5．3 連續(xù)系統(tǒng)的離散化小結(jié)思考題與習(xí)題第4章 線性系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性4．1 引言4．2 線性連續(xù)系統(tǒng)的能控性4．2．1 能控性的直觀討論4．2．2 狀態(tài)能控性的定義4．2．3 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)能控性判別4．2．4 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的輸出能控性4．2．5 線性時(shí)變連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)能控性4．3 線性連續(xù)系統(tǒng)的能觀測(cè)性4．3．1 能觀測(cè)性的直觀討論4．3．2 狀態(tài)能觀測(cè)性的定義4．3．3 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)能觀測(cè)性判據(jù)4．3．4 線性時(shí)變連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)能觀測(cè)性4．4 線性定常離散系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性4．4．1 線性定常離散系統(tǒng)的狀態(tài)能控性與能達(dá)性4．4．2 線性定常離散系統(tǒng)的能觀測(cè)性4．4．3 離散化線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)能控性和能觀測(cè)性4．5 能控標(biāo)準(zhǔn)型和能觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)型4．5．1 能控標(biāo)準(zhǔn)型4．5．2 能觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)型4．6 系統(tǒng)能控性和能觀測(cè)性的對(duì)偶原理4．7 線性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性分解4．7．1 能控性分解4．7．2 能觀測(cè)性分解4．7．3 能控能觀測(cè)分解4．8 能控性和能觀測(cè)性與傳遞函數(shù)（陣）的關(guān)系4．8．1 單輸入單輸出系統(tǒng)4．8．2 多輸入多輸出系統(tǒng)4．9 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)問題4．9．1 定義和基本特性4．9．2 能控標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)和能觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)4．9．3 最小實(shí)現(xiàn)4．10 MATLAB在能控性和能觀測(cè)性分析中的應(yīng)用4．10．1 系統(tǒng)能控性、能觀測(cè)性分析的MATLAB函數(shù)4．10．2 用MATLAB進(jìn)行系統(tǒng)能控性和能觀測(cè)性分析舉例小結(jié)思考題與習(xí)題第5章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析5．1 引言5．2 李亞普諾夫穩(wěn)定性的基本概念5．2．1 平衡狀態(tài)5．2．2 范數(shù)和球域5．2．3 李亞普諾夫穩(wěn)定性定義5．3 李亞普諾夫穩(wěn)定性定理5．3．1 李亞普諾夫第一法5．3．2 預(yù)備知識(shí)5．3．3 李亞普諾夫第二法5．4 線性系統(tǒng)李亞普諾夫穩(wěn)定性分析5．4．1 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析5．4．2 線性時(shí)變連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析5．4．3 線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析5．5 非線性系統(tǒng)李亞普諾夫穩(wěn)定性分析5．5．1 克拉索夫斯基法5．5．2 變量梯度法5．5．3 阿依捷爾曼法5．6 MATLAB在系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用5．6．1 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的李亞普諾夫穩(wěn)定性5．6．2 線性定常離散系統(tǒng)的李亞普諾夫穩(wěn)定性小結(jié)思考題與習(xí)題第6章 線性系統(tǒng)的綜合6．1 引言6．1．1 問題的提出6．1．2 性能指標(biāo)的類型6．1．3 研究綜合問題的主要內(nèi)容6．1．4 工程實(shí)現(xiàn)中的一些理論問題6．2 狀態(tài)反饋與輸出反饋6．2．1 狀態(tài)反饋6．2．2 輸出反饋6．2．3 反饋控制對(duì)能控性與能觀測(cè)性的影響6．3 極點(diǎn)配置6．3．1 狀態(tài)反饋極點(diǎn)配置定理6．3．2 系統(tǒng)狀態(tài)反饋極點(diǎn)配置的算法6．3．3 輸出反饋極點(diǎn)配置6．4 系統(tǒng)鎮(zhèn)定6．4．1 狀態(tài)反饋鎮(zhèn)定6．4．2 輸出反饋鎮(zhèn)定6．5 系統(tǒng)解耦6．5．1 前饋補(bǔ)償器解耦6．5．2 狀態(tài)反饋解耦6．6 狀態(tài)觀測(cè)器6．6．1 全維狀態(tài)觀測(cè)器及其設(shè)計(jì)方法6．6．2 降維狀態(tài)觀測(cè)器及其設(shè)計(jì)方法6．7 采用狀態(tài)觀測(cè)器的狀態(tài)反饋系統(tǒng)6．8 MATLAB在極點(diǎn)配置及狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用6．8．1 用MATLAB實(shí)現(xiàn)極點(diǎn)配置6．8．2 用MATLAB實(shí)現(xiàn)狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)6．8．3 用MATLAB實(shí)現(xiàn)帶狀態(tài)觀測(cè)器的閉環(huán)狀態(tài)反饋系統(tǒng)小結(jié)思考題與習(xí)題思考題與習(xí)題答案參考文獻(xiàn)

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