現(xiàn)代控制理論及其MATLAB實(shí)踐

內(nèi)容概要

本課程主要講授對(duì)象為控制專業(yè)的本科生以及非控制專業(yè)類研究生，課時(shí)30～40小時(shí)，特別適合近年來(lái)由于研究生學(xué)歷從兩年半縮短為兩年后各課程的課時(shí)普遍減少的現(xiàn)狀。教材主要內(nèi)容包括一般概念下的現(xiàn)代控制理論，如系統(tǒng)狀態(tài)空間法；動(dòng)態(tài)方程的建立及其求解；系統(tǒng)能控性、能觀性和穩(wěn)定性分析；最優(yōu)控制問(wèn)題及其基本求解方法等。本課程還介紹一種功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)輔助控制系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)工程軟件包——MATLAB，并將其應(yīng)用于現(xiàn)代控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)。    通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠初步掌握現(xiàn)代控制理論的基本知識(shí)及其分析方法，同時(shí)能初步掌握MATLAB工具包，并將其應(yīng)用于控制系統(tǒng)的分析與綜合，提高學(xué)生的系統(tǒng)分析和綜合能力。

書(shū)籍目錄

第1章　緒言　1.1　自動(dòng)控制發(fā)展歷史簡(jiǎn)介　1.2　現(xiàn)代控制理論的基本內(nèi)容　1.3　控制論、信息論及系統(tǒng)論　1.4　MATLAB工程軟件第2章　狀態(tài)空間分析法　2.1　狀態(tài)、狀態(tài)變量、狀態(tài)空間、狀態(tài)方程、動(dòng)態(tài)方程　2.2　建立實(shí)際物理系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)方程　2.3　由控制系統(tǒng)的方塊圖求系統(tǒng)動(dòng)態(tài)方程　2.4　由系統(tǒng)的傳遞函數(shù)求其動(dòng)態(tài)方程（系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)）　　2.4.1　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的直接法　　2.4.2　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的串聯(lián)法　　2.4.3　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的并聯(lián)法　2.5　系統(tǒng)狀態(tài)方程的線性變換　　2.5.1　系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的非惟一性　　2.5.2　對(duì)角標(biāo)準(zhǔn)型　　2.5.3　約當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)型　2.6　從系統(tǒng)動(dòng)態(tài)方程求系統(tǒng)傳遞函數(shù)（陣）　2.7　離散時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式　2.8　MATLAB在狀態(tài)空間分析法中的應(yīng)用　習(xí)題2第3章　控制系統(tǒng)狀態(tài)方程求解　3.1　線性連續(xù)定常齊次方程求解　3.2　eat的性質(zhì)及其求法　3.3　線性連續(xù)定常非齊次狀態(tài)方程求解　3.4　連續(xù)時(shí)間狀態(tài)空間表達(dá)式的離散化　3.5　離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程求解　3.6　MATLAB在狀態(tài)方程求解中的應(yīng)用　習(xí)題3第4章　系統(tǒng)穩(wěn)定性及李雅普諾夫穩(wěn)定　4.1　穩(wěn)定性的一般概念　4.2　李雅普諾夫穩(wěn)定性定義　　4.2.1　系統(tǒng)的平衡狀態(tài)　　4.2.2　李雅普諾夫穩(wěn)定　4.3　李雅普諾夫第一法（間接法）　4.4　李雅普諾夫第二法（直接法）　　4.4.1　標(biāo)量函數(shù)及其符號(hào)　　4.4.2　李雅普諾夫第二法　4.5　線性定常系統(tǒng)的李雅普諾夫穩(wěn)定分析　4.6　MATLAB在系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用　習(xí)題4第5章　能控性和能觀性　5.1　離散時(shí)間系統(tǒng)的能控性　5.2　線性定常連續(xù)系統(tǒng)能控性　5.3　離散時(shí)間系統(tǒng)的能觀性　5.4　線性定常連續(xù)系統(tǒng)的能觀性　5.5　對(duì)偶系統(tǒng)和對(duì)偶原理　　5.5.1　對(duì)偶系統(tǒng)　　5.5.2　對(duì)偶原理　5.6　系統(tǒng)能控標(biāo)準(zhǔn)型和能觀標(biāo)準(zhǔn)型　　5.6.1　單輸人系統(tǒng)能控標(biāo)準(zhǔn)型　　5.6.2　單輸出系統(tǒng)的能觀標(biāo)準(zhǔn)型　5.7　MATLAB在系統(tǒng)能控性和能觀性分析中的應(yīng)用　習(xí)題5第6章　系統(tǒng)的最優(yōu)控制　6.1　線性反饋控制的基本結(jié)構(gòu)及其特性　　6.1.1　狀態(tài)反饋　　6.1.2　輸出反饋　6.2　系統(tǒng)最優(yōu)控制的概念　6.3　泛函及其變分法　　6.3.1　泛函及其變分法概念　　6.3.2　泛函極值的必要條件——?dú)W拉方程（EuIer Equation）　6.4　用變分法求連續(xù)系統(tǒng)最優(yōu)控制　6.5　最小值原理和時(shí)間最短控制　6.6　MATLAB在系統(tǒng)最優(yōu)控制中的應(yīng)用　習(xí)題6附錄　MATLAB簡(jiǎn)介主要參考文獻(xiàn)后記

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