自動控制原理（下冊）

內(nèi)容概要

本書為下冊，除采樣控制、非線性控制外，主要敘述狀態(tài)空間控制理論和最優(yōu)控制。

書籍目錄

目錄
第七章 線性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析。
7.1引言
7.2特征值規(guī)范型
7.2.1對角線規(guī)范型
7.2.2特征向量和狀態(tài)運(yùn)動的模態(tài)
7.2.3模態(tài)規(guī)范型
7.2.4約當(dāng)規(guī)范型
7.2.5由可控或可觀規(guī)范型化特征值規(guī)范型
7.3狀態(tài)可控性
7.3.1狀態(tài)可控性的實例
7.3.2狀態(tài)可控性定義
7.3.3狀態(tài)可控性的模態(tài)判據(jù)
7.3.4狀態(tài)可控性的代數(shù)判據(jù)
7.4狀態(tài)可觀性和對偶原理
7.4.1狀態(tài)可觀性的實例
7.4.2狀態(tài)可觀性定義
7.4.3狀態(tài)可觀性的模態(tài)判據(jù)
7.4.4對偶原理
7.4.5對偶原理的直接應(yīng)用
7.5系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解
7.6狀態(tài)可控性可觀性與傳遞函數(shù)矩陣
7.6.1單輸入量單輸出量系統(tǒng)的零極相消
7.6.2多輸入量多輸出量系統(tǒng)的零極相消
7.6.3狀態(tài)可控性和可觀性的頻域判據(jù)
7.6.4輸出可控性
7.7可控規(guī)范型和可觀規(guī)范型
7.7.1單輸入量系統(tǒng)的可控規(guī)范型
7.7.2用矩陣行列初等變換方法求可控規(guī)范型
7.7.3單輸出量系統(tǒng)的可觀規(guī)范型
7.7.4多變量系統(tǒng)的可控規(guī)范型
7.7.5多變量系統(tǒng)的可觀規(guī)范型
7.8反饋控制對可控性和可觀性的影響
7.8.1輸出反饋和狀態(tài)反饋
7.8.2反饋控制對可控性和可觀性的影響
7.8.3化完全可控的多輸入量系統(tǒng)為對單輸入量完全可控
7.9傳遞函數(shù)矩陣的實現(xiàn)
7.9.1實現(xiàn)和最小實現(xiàn)
7.9.2標(biāo)量傳遞函數(shù)的實現(xiàn)
7.9.3傳遞函數(shù)矩陣的實現(xiàn)
7.9.4直接尋找最小實現(xiàn)的方法
7.10 小結(jié)
習(xí)題
第八章 線性定常系統(tǒng)的綜合
8.1閉環(huán)系統(tǒng)的極點配置
8.1.1單輸入量系統(tǒng)的極點配置
8.1.2多輸入量系統(tǒng)極點配置的一種方法
8.1.3閉環(huán)極點配置定理及其討論
8.1.4鎮(zhèn)定問題
8.1.5輸入變換矩陣和靜態(tài)特性
8.2解耦問題
8.2.1可解耦性
8.2.2用逆系統(tǒng)方法實現(xiàn)閉環(huán)解耦控制
8.2.3解耦階常數(shù)的性質(zhì)
8.2.4積分型解耦系統(tǒng)的特點
8.2.5閉環(huán)a階極點配置
8.2.6解耦系統(tǒng)的零點
8.3狀態(tài)重構(gòu)問題
8.3.1全維觀測器
8.3.2系統(tǒng)引入觀測器后的頻域性質(zhì)
8.3.3降維觀測器
8.4帶有觀測器的反饋控制系統(tǒng)
8.4.1閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其極點分離性
8.4.2閉環(huán)傳遞函數(shù)矩陣的零極相消
8.4.3重構(gòu)狀態(tài)反饋和一種帶補(bǔ)償器輸出反饋間的等價性
8.5有外擾時控制系統(tǒng)的綜合
8.5.1調(diào)節(jié)器問題的提法
8.5.2閉環(huán)系統(tǒng)實現(xiàn)靜態(tài)無差的判據(jù)
8.5.3外擾狀態(tài)可直接測量時的綜合方法
8.5.4外擾狀態(tài)觀測器和內(nèi)模原理
8.6魯棒調(diào)節(jié)器
8.6.1常值擾動下的魯棒調(diào)節(jié)器
8.6.2魯棒調(diào)節(jié)器的頻域性質(zhì)
8.6.3魯棒調(diào)節(jié)器的構(gòu)造
8.7小結(jié)
習(xí)題
第九章 采樣控制系統(tǒng)
9.1引言
9.2采樣過程和采樣定理
9.3保持器
9.4Z變換
9.4.1線性常系數(shù)差分方程
9.4.2Z變換
9.5脈沖傳遞函數(shù)
9.5.1脈沖傳遞函數(shù)
9.5.2串聯(lián)環(huán)節(jié)的脈沖傳遞函數(shù)
9.5.3閉環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)
9.6采樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性
9.6.1s平面與z平面的映射關(guān)系
9.6.2采樣系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件
9.6.3參數(shù)對穩(wěn)定性的影響
9.7采樣系統(tǒng)的動態(tài)特性分析
9.7.1閉環(huán)極點和零點與脈沖響應(yīng)的關(guān)系
9.7.2采樣系統(tǒng)的靜態(tài)誤差
9.8采樣系統(tǒng)的數(shù)字校正
9.9離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
9.9.1化標(biāo)量差分方程為離散狀態(tài)方程
9.9.2化脈沖傳遞函數(shù)為離散狀態(tài)方程
9.9.3線性連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程的離散化
9.10離散系統(tǒng)的可控性和可觀測性問題
9.10.1離散系統(tǒng)的可控性和可觀測性判據(jù)
9.10.2連續(xù)時間系統(tǒng)離散化后保持可控性和可觀測性條件
9.11小結(jié)
習(xí)題
第十章 李亞普諾夫方法分析控制系統(tǒng)穩(wěn)定性
10.1李亞普諾夫穩(wěn)定性
10.1.1運(yùn)動穩(wěn)定性和平衡狀態(tài)
10.1.2李亞普諾夫穩(wěn)定性定義
10.1.3二次型函數(shù)的定號性和Sylvester（賽爾維斯特）定理
10.2李亞普諾夫穩(wěn)定性基本定理
10.2.1李亞普諾夫第一方法
10.2.2李亞普諾夫穩(wěn)定性基本定理
10.2.3判斷穩(wěn)定和不穩(wěn)定的定理
10.2.4漸近穩(wěn)定的附加條件
10.3李亞普諾夫方法在線性定常系統(tǒng)中的應(yīng)用
10.3.1用李亞普諾夫第二方法判定線性定常系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性
10.3.2系統(tǒng)響應(yīng)的快速性指標(biāo)
10.3.3參數(shù)的最優(yōu)化設(shè)計
10.3.4狀態(tài)反饋的設(shè)計
10.4構(gòu)造李亞普諾夫函數(shù)的一些方法
10.4.1克拉索夫斯基方法
10.4.2變量梯度法
10.5小結(jié)
習(xí)題
第十一章 非線性控制系統(tǒng)
11.1引言
11.2相平面法的概念
11.2.1相平面、相軌跡和相平面圖
11.2.2相軌跡的性質(zhì)
11.3相平面圖的繪制方法
11.3.1解析法
11.3.2等傾線法
11.3.3圓弧近似法
11.4.相平面圖的分析
11.4.1由相平面圖求系統(tǒng)運(yùn)動的時間函數(shù)
11.4.2奇點和極限環(huán)
11.4.3線性系統(tǒng)的相平面分析
11.4.4非線性控制系統(tǒng)的相平面分析
11.5非線性特性的描述函數(shù)
11.5.1描述函數(shù)法的基本概念
11.5.2描述函數(shù)的計算
11.6 非線性系統(tǒng)的描述函數(shù)分析
11.6.1乃奎斯特圖上的穩(wěn)定性分析
11.6.2在對數(shù)頻率特性曲線上的穩(wěn)定性分析
11.7Popov（波波夫）法
11.7.1波波夫定理
11.7.2線性部件在原點具有一個極點的情況
11.7.3極點移動法
11.8改善非線性系統(tǒng)性能的措施
11.8.1對線性部分進(jìn)行校正
11.8.2改變非線性特性
11.9利用非線性特性改善控制系統(tǒng)性能
11.9.1非線性阻尼校正
11.9.2非線性滯后校正
11.9.3非線性積分器
11.9.4非線性相角超前校正
11.10小結(jié)
習(xí)題
第十二章 最優(yōu)控制
12.1最優(yōu)控制的數(shù)學(xué)描述
12.2向量、矩陣導(dǎo)數(shù)
12.3函數(shù)極值、參數(shù)最優(yōu)化問題
12.4變分法及其在最優(yōu)控制中的應(yīng)用
12.4.1變分法的基本概念
12.4.2Euler（歐拉）方程與橫截條件
12.4.3變分法在最優(yōu)控制中的應(yīng)用
12.5極大值原理
12.5.1自由末端的極大值原理
12.5.2極大值原理的幾種具體形式
12.6時間最優(yōu)控制
12.6.1Bang－Bang控制原理
12.6.2二階積分系統(tǒng)的時間最優(yōu)控制
12.6.3簡諧振蕩型受控系統(tǒng)的最速控制
12.7動態(tài)規(guī)劃
12.7.1多級決策過程與最優(yōu)性原理
12.7.2線性離散系統(tǒng)二次型性能指標(biāo)的最優(yōu)控制
12.7.3連續(xù)動態(tài)規(guī)劃――哈密頓－雅可比方程
12.8線性系統(tǒng)二次型性能指標(biāo)的最優(yōu)控制
12.8.1二次型性能指標(biāo)
12.8.2有限時間狀態(tài)調(diào)節(jié)器問題
12.8.3定常狀態(tài)調(diào)節(jié)器
12.8.4最優(yōu)反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性
12.9最優(yōu)調(diào)節(jié)器問題的推廣
12.9.1輸出調(diào)節(jié)器問題
12.9.2非零給定點調(diào)節(jié)器問題
12.9.3 PI調(diào)節(jié)器
12.9.4最優(yōu)跟蹤問題
習(xí)題

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