現(xiàn)代控制理論

內(nèi)容概要

現(xiàn)代控制理論是系統(tǒng)和控制科學(xué)的一門基礎(chǔ)課程，也是自動化類專業(yè)的一門核心課程，主要講解以狀態(tài)空間方法為基礎(chǔ)的系統(tǒng)分析和設(shè)計方法，內(nèi)容包括系統(tǒng)的狀態(tài)方程描述，狀態(tài)方程的解，系統(tǒng)的能控性和能觀性，李亞普諾夫穩(wěn)定性，控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間設(shè)計方法，最優(yōu)控制等。
現(xiàn)代控制理論與作者已出版的《自動控制原理》成上下冊，這套教材的特點是強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性，注重基本概念及其工程意義的闡述；在內(nèi)容安排上盡量滿足不同教學(xué)計劃的授課要求，做到層次分明；在寫作上力求做到內(nèi)容精簡，邏輯嚴(yán)密，盡量避免復(fù)雜數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)，符合工科學(xué)生的思維特點和認(rèn)識規(guī)律。
現(xiàn)代控制理論可作為高等院校自動化、電力系統(tǒng)自動化、機(jī)電一體化和其他相關(guān)專業(yè)的本科生或碩士研究生教材，也可供相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言第1章 緒論1-1 控制理論的形成與發(fā)展1-2 自動控制系統(tǒng)設(shè)計的兩個理念1-3 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用舉例1-4 本書的內(nèi)容及教學(xué)建議習(xí)題第2章 系統(tǒng)的狀態(tài)方程及其解2-1 系統(tǒng)的狀態(tài)方程和狀態(tài)空間表達(dá)式2-2 由傳遞函數(shù)建立系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式2-3 線性變換2-4 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣2-5 系統(tǒng)的連接2-6 線性系統(tǒng)狀態(tài)方程的解2-7 線性離散時間系統(tǒng)2-8 連續(xù)時間系統(tǒng)的離散化習(xí)題第3章 線性系統(tǒng)的能控性和能觀性3-1 連續(xù)時間線性系統(tǒng)的能控性和能觀性3-2 連續(xù)時間線性系統(tǒng)的能控性能觀性判據(jù)3-3 用約當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)型判定系統(tǒng)的能控性和能觀性3-4 用傳遞函數(shù)矩陣判定系統(tǒng)的能控性和能觀性3-5 離散時間線性系統(tǒng)的能控性和能觀性3-6 能控性和能觀性的對偶性原理3-7 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解3-8 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)型習(xí)題第4章 系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析4-1 李亞普諾夫穩(wěn)定性4-2 李亞普諾夫第二法(直接法)4-3 構(gòu)造李亞普諾夫函數(shù)的規(guī)則化方法4-4 李亞普諾夫第一法(間接法)4-5 線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析習(xí)題第5章 控制系統(tǒng)狀態(tài)空間設(shè)計方法5-1 狀態(tài)反饋及對系統(tǒng)特性的影響5-2 狀態(tài)反饋配置系統(tǒng)的極點5-3 系統(tǒng)鎮(zhèn)定問題5-4 系統(tǒng)實現(xiàn)問題5-5 狀態(tài)觀測器設(shè)計5-6 解耦控制5-7 漸近跟蹤調(diào)節(jié)器設(shè)計習(xí)題第6章 動態(tài)系統(tǒng)的最優(yōu)控制6-1 最優(yōu)控制問題的數(shù)學(xué)描述6-2 泛函和泛函的極值6-3 用變分法解決最優(yōu)控制問題6-4 線性系統(tǒng)的二次型性能指標(biāo)最優(yōu)控制6-5 最小值原理6-6 動態(tài)規(guī)劃習(xí)題參考文獻(xiàn)附錄 MATLAB函數(shù)一覽表部分習(xí)題參考答案

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   考慮單擺系統(tǒng)以某一初始位置、初始擺速起始的運動，容易看出，除去那些正好使單擺最終停留在上平衡位置的初始條件所對應(yīng)的運動，其他的運動都是漸近穩(wěn)定的，初始條件的微小攝動只帶來運動的微小攝動，并最終靜止于下平衡位置。 同樣，對于初始時刻受到某一強(qiáng)度脈沖力作用的單擺系統(tǒng)，考慮方法相同，除去那些正好使單擺最終停留在上平衡位置的脈沖力強(qiáng)度、初始位置和初始擺速所對應(yīng)的運動，其他的運動都是漸近穩(wěn)定的。 單擺系統(tǒng)是典型的非線性系統(tǒng)。一般來說，非線性系統(tǒng)某一運動的穩(wěn)定性，不只與系統(tǒng)本身的特性有關(guān)，還與初始條件、外部作用的大小和形式有關(guān)。 對于線性系統(tǒng)，若響應(yīng)過程出現(xiàn)了較強(qiáng)的振蕩，則系統(tǒng)的穩(wěn)定性不好；若系統(tǒng)的響應(yīng)發(fā)散，則系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。但實際上響應(yīng)過程的穩(wěn)定性和這一響應(yīng)過程是否出現(xiàn)振蕩或是否有界是兩回事。在討論穩(wěn)定性問題時，不能將解的具體形式，例如平衡點、周期解、有界解、無界解等和解的穩(wěn)定性混淆起來。例如，非線性系統(tǒng)中對應(yīng)于極限環(huán)的周期振蕩響應(yīng)，當(dāng)極限環(huán)內(nèi)和極限環(huán)外的解都趨向于極限環(huán)時，該極限環(huán)就是穩(wěn)定的極限環(huán)，對應(yīng)的周期振蕩響應(yīng)就是漸近穩(wěn)定的。運動穩(wěn)定性研究的是擾動條件下運動能否得到維持的性質(zhì)，而并不關(guān)心運動是何種形式。

編輯推薦

　　《普通高等教育電氣自動化國家級特色專業(yè)系列規(guī)劃教材：現(xiàn)代控制理論》特點：　　1、注意結(jié)合工程意義講解基本概念，注重內(nèi)容的工程性和系統(tǒng)性。　　2、突出解決問題的思路與方法，對知識的講解力求做到深入淺出?！　?、避免復(fù)雜公式推導(dǎo)，力求做到層次清楚、內(nèi)容精簡、邏輯性強(qiáng)?！　?、章節(jié)及內(nèi)容安排可以滿足不同學(xué)時的授課要求。　　5、可為任課教師提供電子課件。

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