現(xiàn)代控制理論

內(nèi)容概要

本書(shū)是適應(yīng)自動(dòng)化學(xué)科的發(fā)展，為自動(dòng)化及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生編寫(xiě)的教材。本書(shū)以加強(qiáng)基礎(chǔ)、突出處理問(wèn)題的思維方法、培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力為原則，詳細(xì)介紹了基于狀態(tài)空間模型的線(xiàn)性系統(tǒng)分析和綜合方法，包括狀態(tài)空間模型的建立、系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析、系統(tǒng)的能控性和能觀性、李雅普諾夫穩(wěn)定性理論、極點(diǎn)配置、狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)以及線(xiàn)性二次型最優(yōu)控制。本書(shū)敘述深入淺出，理論聯(lián)系實(shí)際，盡可能從實(shí)際背景的分析中提出要討論的問(wèn)題、概念和方法。在介紹系統(tǒng)分析和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的同時(shí)，也給出了相應(yīng)的MATLAB函數(shù)，便于讀者利用MATLAB軟件來(lái)有效求解控制系統(tǒng)的一些計(jì)算和仿真問(wèn)題，以加深對(duì)概念和方法的理解。    本書(shū)適合于作自動(dòng)化及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)的高年級(jí)本科生、研究生教材，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

書(shū)籍目錄

緒論第1章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型　1.1 狀態(tài)空間模型　　1.1.1 狀態(tài)空間模型表達(dá)式　　1.1.2 實(shí)例　1.2 傳遞函數(shù)和狀態(tài)空間模型間的轉(zhuǎn)換　　1.2.1 由傳遞函數(shù)導(dǎo)出狀態(tài)空間模型　　1.2.2 由狀態(tài)空間模型確定傳遞函數(shù)　1.3 利用MATLAB進(jìn)行系統(tǒng)模型間的相互轉(zhuǎn)換　1.4 狀態(tài)空間模型的性質(zhì)　習(xí)題第2章 系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析　2.1 齊次狀態(tài)方程的解　2.2 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣　　2.2.1 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的性質(zhì)　　2.2.2 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的計(jì)算　2.3 非齊次狀態(tài)方程的解　　2.3.1 直接法　　2.3.2 拉普拉斯變換法　2.4 使用MATLAB對(duì)狀態(tài)空間模型進(jìn)行分析　　2.4.1 單位階躍響應(yīng)　　2.4.2 脈沖響應(yīng)　　2.4.3 初始狀態(tài)響應(yīng)　　2.4.4 任意輸入信號(hào)響應(yīng)　2.5 離散時(shí)間狀態(tài)空間模型　　2.5.1 連續(xù)時(shí)間狀態(tài)空間模型的離散化　　2.5.2 離散時(shí)間狀態(tài)空間模型的運(yùn)動(dòng)分析　習(xí)題第3章 能控性和能觀性分析　3.1 系統(tǒng)的能控性　　3.1.1 能控性定義　　3.1.2 能控性判據(jù)　　3.1.3 能控性的性質(zhì)　　3.1.4 輸出能控性　3.2 系統(tǒng)的能觀性　3.3 能控能觀性的對(duì)偶原理　3.4 基于傳遞函數(shù)的能控能觀性條件　習(xí)題第4章 系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析　4.1 李雅普諾夫意義下的穩(wěn)定性　　4.1.1 平衡狀態(tài)　　4.1.2 李雅普諾夫意義下的穩(wěn)定性　　4.1.3 能量函數(shù)　4.2 李雅普諾夫穩(wěn)定性定理　4.3 線(xiàn)性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析　　4.3.1 李雅普諾夫方程處理方法　　4.3.2 線(xiàn)性矩陣不等式處理方法　4.4 李雅普諾夫穩(wěn)定性方法在控制系統(tǒng)分析中的應(yīng)用　　4.4.1 漸近穩(wěn)定線(xiàn)性系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)的估計(jì)　　4.4.2 參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題　　4.4.3 基于李雅普諾夫穩(wěn)定性理論的控制器設(shè)計(jì)　4.5 離散時(shí)間系統(tǒng)穩(wěn)定性分析　習(xí)題第5章 狀態(tài)反饋控制器設(shè)計(jì)　5.1 線(xiàn)性反饋控制系統(tǒng)　　5.1.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　　5.1.2 反饋控制的一些性質(zhì)　　5.1.3 兩種反饋形式的討論　5.2 穩(wěn)定化狀態(tài)反饋控制器設(shè)計(jì)　　5.2.1 黎卡提方程處理方法　　5.2.2 線(xiàn)性矩陣不等式處理方法　5.3 極點(diǎn)配置　　5.3.1 問(wèn)題的提出　　5.3.2 極點(diǎn)配置問(wèn)題可解的條件和方法　　5.3.3 極點(diǎn)配置狀態(tài)反饋控制器的設(shè)計(jì)算法　　5.3.4 愛(ài)克曼公式　　5.3.5 應(yīng)用MATLAB求解極點(diǎn)配置問(wèn)題　5.4 跟蹤控制器設(shè)計(jì)　習(xí)題第6章 狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)　6.1 觀測(cè)器設(shè)計(jì)　6.2 基于觀測(cè)器的控制器設(shè)計(jì)　6.3 降階觀測(cè)器設(shè)計(jì)　習(xí)題第7章 線(xiàn)性二次型最優(yōu)控制　7.1 二次型最優(yōu)控制　7.2 應(yīng)用MATLAB求解二次型最優(yōu)控制問(wèn)題　7.3 離散時(shí)間系統(tǒng)的線(xiàn)性二次型最優(yōu)控制　習(xí)題參考文獻(xiàn)

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