線性系統(tǒng)理論

內(nèi)容概要

本書是首部全面研究各種類型線性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分解的專著，其中包括自治系統(tǒng)、無驅(qū)動或無檢測系統(tǒng)、嚴(yán)格正則系統(tǒng)、非嚴(yán)格正則系統(tǒng)和奇異系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)特性對研究線性系統(tǒng)至關(guān)重要，它能夠使我們更深入地理解許多控制問題（如鎮(zhèn)定、干擾解耦、魯棒和最優(yōu)控制等問題）之解的內(nèi)在特性。其應(yīng)用涵蓋工業(yè)過程控制、飛行器和船泊控制、生產(chǎn)過程自動控制以及許多其它工程系統(tǒng)。    作者應(yīng)用獨特的結(jié)構(gòu)分解方法，把一個完整的系統(tǒng)分解成各具不同特征的子系統(tǒng)。當(dāng)我們在設(shè)計反饋控制系統(tǒng)時，這些子系統(tǒng)的簡潔性和它們之間的相互關(guān)系可以讓我們更深地洞察到所設(shè)計的閉環(huán)系統(tǒng)性能、穩(wěn)定性和魯棒性的本質(zhì)特性。書中的結(jié)果和實例包含連續(xù)和離散系統(tǒng)。為了加強(qiáng)和演示書中所涉及的概念，本書還收集了大量習(xí)題以及利用MATLAB和線性系統(tǒng)工具箱所設(shè)計的算法。    《線性系統(tǒng)理論：結(jié)構(gòu)分解法》一書可作為航空航天、應(yīng)用數(shù)學(xué)、化工、電氣和機(jī)械工程等專業(yè)的高年級本科生和研究生教材，對系統(tǒng)和控制相關(guān)領(lǐng)域中的研究和工程實踐人員也是一本有價值的自學(xué)參考書。

書籍目錄

第1章  導(dǎo)論和預(yù)覽  1.1  背景  1.2  各章預(yù)覽  1.3  符號和術(shù)語第2章  數(shù)學(xué)基礎(chǔ)  2.1  導(dǎo)論  2.2  矢量空間和子空間  2.3  矩陣代數(shù)和特性    2.3.1  行列式、逆和求導(dǎo)    2.3.2  秩、特征值和Jordan形    2.3.3  特殊矩陣    2.3.4  奇異值分解  2.4  范數(shù)    2.4.1  矢量范數(shù)    2.4.2  矩陣范數(shù)    2.4.3  連續(xù)時間信號范數(shù)    2.4.4  離散時間信號范數(shù)    2.4.5  連續(xù)時間系統(tǒng)范數(shù)    2.4.6  離散時間系統(tǒng)范數(shù)第3章  線性系統(tǒng)理論復(fù)習(xí)  3.1  導(dǎo)論  3.2  動態(tài)響應(yīng)  3.3  系統(tǒng)穩(wěn)定性  3.4  可控性和可觀性  3.5  系統(tǒng)可逆性  3.6  常態(tài)秩、有限零點和無限零點  3.7  幾何子空間  3.8  狀態(tài)反饋和輸出饋人的特性  3.9  練習(xí)第4章  無驅(qū)動和/或無檢測系統(tǒng)的分解  4.1  導(dǎo)論  4.2  自治系統(tǒng)  4.3  無驅(qū)動系統(tǒng)  4.4  無檢測系統(tǒng)  4.5  練習(xí)第5章  正則系統(tǒng)的分解  5.1  導(dǎo)論  5.2  SISO系統(tǒng)  5.3  嚴(yán)格正則系統(tǒng)  5.4  非嚴(yán)格正則系統(tǒng)  5.5  結(jié)構(gòu)化分解性質(zhì)的證明  5.6  系統(tǒng)矩陣的Kronccker形和Smith形  5.7  離散時間系統(tǒng)  5.8  練習(xí)第6章  奇異系統(tǒng)的分解  6.1  導(dǎo)論  6.2  SISO奇異系統(tǒng)  6.3  MIMO奇異系統(tǒng)  6.4  定理6.3.1和性質(zhì)的證明  6.5  離散時間奇異系統(tǒng)  6.6  練習(xí)第7章  雙線性變換下結(jié)構(gòu)特性的映射  7.1  導(dǎo)論  7.2  連續(xù)時間系統(tǒng)到離散時間系統(tǒng)的映射  7.3  離散時間系統(tǒng)到連續(xù)時間系統(tǒng)的映射  7.4  定理7.2.1的證明  7.5  練習(xí)第8章  系統(tǒng)因子分解  8.1  導(dǎo)論  8.2  嚴(yán)格正則系統(tǒng)  8.3  非嚴(yán)格正則系統(tǒng)  8.4  離散時間系統(tǒng)  8.5  練習(xí)第9章  通過選擇傳感器/執(zhí)行器實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)配置  9.1  導(dǎo)論  9.2  有限和無限零點結(jié)構(gòu)的同時配置    9.2.1  SISO系統(tǒng)    9.2.2  MIMO系統(tǒng)  9.3  完全結(jié)構(gòu)配置  9.4  練習(xí)第10章  通過狀態(tài)反饋實現(xiàn)時標(biāo)和特征結(jié)構(gòu)配置  10.1  導(dǎo)論  10.2  連續(xù)時間系統(tǒng)    10.2.1  設(shè)計步驟和基本特性    10.2.2  H2控制、H∞控制和干擾解耦  10.3  離散時間系統(tǒng)    10.3.1  設(shè)計步驟和基本特性    10.3.2  H2控制、H∞控制和干擾解耦  10.4  練習(xí)第11章  靜態(tài)輸出反饋下的干擾解耦  11.1  導(dǎo)論  11.2  左可逆系統(tǒng)  11.3  一般多變量系統(tǒng)  11.4  練習(xí)第12章  軟件工具箱  12.1  導(dǎo)論  12.2  m函數(shù)描述    12.2.1  自治系統(tǒng)的分解    12.2.2  無驅(qū)動和無檢測系統(tǒng)的分解    12.2.3  正則系統(tǒng)的分解和性質(zhì)    12.2.4  矢量空間的運(yùn)算    12.2.5  奇異系統(tǒng)的分解和性質(zhì)    12.2.6  系統(tǒng)因子分解    12.2.7  通過選擇傳感器/執(zhí)行器實現(xiàn)結(jié)構(gòu)配置    12.2.8  具有特征結(jié)構(gòu)配置的狀態(tài)反饋控制    12.2.9  靜態(tài)輸出反饋下的干擾解耦參考文獻(xiàn)索引

編輯推薦

　　《線性系統(tǒng)理論：結(jié)構(gòu)分解法》的核心內(nèi)容是對線性系統(tǒng)引入和應(yīng)用一種特定的和巧妙的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變換，使之對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)按“有限零點結(jié)構(gòu)、左右可逆結(jié)構(gòu)以及無限零點結(jié)構(gòu)”的全面分解，并基此系統(tǒng)地建立和發(fā)展了分析和綜合線性系統(tǒng)的較為完整的方法，論述嚴(yán)謹(jǐn)詳細(xì)，方法統(tǒng)一實用，盡管表達(dá)形式看起來會比較復(fù)雜一些，但全書注重突出各個變換陣的構(gòu)造原則和構(gòu)造方法，使相應(yīng)部分的內(nèi)容仍然具有很好的可讀性和可理解性。

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