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現代控制理論 版權信息
- ISBN：9787560648019
- 條形碼：9787560648019 ; 978-7-5606-4801-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
現代控制理論 本書特色
本書作為高等工科院校自動化專業及其相鄰專業學生的一門必修課程教材，包括了現代控制理論中*基礎的內容——狀態空間分析法。根據我國高等教育的發展形勢和對應用型人才培養新的需求， 本書突出了工程設計應用，并強化了MATLAB軟件應用技術。全書共7章，重點介紹現代控制理論的基本問題。第1章介紹控制理論的發展歷程和現代控制理論的主要內容；第2章和第3章分別介紹狀態空間表達式及其解； 第4章和第5章分析系統的能控性、 能觀性和穩定性；第6章介紹系統綜合設計方法；第7章簡單介紹*控制的基本理論。本書可供自動化、電氣自動化及其他相關專業師生選用。
現代控制理論 內容簡介
本書作為高等工科院校自動化專業及其相鄰專業學生的一門必修課程教材，包括了現代控制理論中*基礎的內容——狀態空間分析法。 根據我國高等教育的發展形勢和對應用型人才培養新的需求， 本書突出了工程設計應用，并強化了MATLAB軟件應用技術。 全書共7章，重點介紹現代控制理論的基本問題。第1章介紹控制理論的發展歷程和現代控制理論的主要內容；第2章和第3章分別介紹狀態空間表達式及其解； 第4章和第5章分析系統的能控性、 能觀性和穩定性；第6章介紹系統綜合設計方法；第7章簡單介紹*優控制的基本理論。 本書可供自動化、電氣自動化及其他相關專業師生選用。
現代控制理論 目錄
第1章 緒論 1
1.1 控制理論的發展過程 1
1.1.1 控制理論的發展階段 1
1.1.2 經典控制理論與現代控制理論的關系 3
1.2 現代控制理論的主要內容 4
1.2.1 現代控制理論的主要分支 4
1.2.2 現代控制理論的應用現狀 5
本章小結 6
第2章 線性控制系統的狀態空間描述 7
2.1 狀態空間表達式 7
2.1.1 狀態空間的基本概念 7
2.1.2 狀態空間表達式 8
2.1.3 狀態空間表達式的模擬結構圖 10
2.1.4 實例分析 12
2.2 狀態空間表達式的建立 13
2.2.1 從系統機理出發建立狀態空間表達式 13
2.2.2 由傳遞函數建立狀態空間表達式 16
2.2.3 由方框圖建立狀態空間表達式 24
2.3 狀態向量的線性變換(坐標變換) 26
2.3.1 狀態空間表達式的線性變換 26
2.3.2 線性變換的性質 27
2.3.3 約當標準型 29
2.4 狀態空間表達式與傳遞函數矩陣 34
2.4.1 單輸入-單輸出系統 34
2.4.2 多輸入-多輸出系統 35
2.4.3 傳遞函數矩陣不變性 36
2.4.4 組合系統的傳遞函數矩陣 36
2.5 離散時間系統的狀態空間表達式 39
2.5.1 將差分方程轉換為狀態空間表達式 39
2.5.2 離散系統的傳遞函數矩陣 40
2.6 基于MATLAB方法的系統狀態空間描述 41
2.6.1 狀態空間模型的建立 41
2.6.2 狀態空間方程與傳遞函數矩陣的變換 43
2.6.3 系統狀態空間表達式的線性變換 44
2.6.4 標準型的變換 45
本章小結 47
習題 47
第3章 控制系統狀態方程的解 50
3.1 線性定常齊次狀態方程的解 50
3.1.1 齊次狀態方程解的定義 50
3.1.2 狀態轉移矩陣 51
3.1.3 狀態轉移矩陣的計算 54
3.2 線性定常非齊次狀態方程的解 58
3.2.1 非齊次狀態方程的解 58
3.2.2 拉氏變換法求解 60
3.3 線性定常離散系統狀態方程的解 61
3.3.1 線性連續系統的時間離散化 61
3.3.2 離散系統狀態空間方程的解 63
3.4 基于MATLAB求解系統狀態空間表達式 66
3.4.1 計算狀態轉移矩陣 67
3.4.2 求線性系統的狀態響應 67
本章小結 69
習題 69
第4章 線性控制系統的能控性和能觀性 71
4.1 線性定常連續系統的能控性 71
4.1.1 能控性定義 71
4.1.2 能控性判據 73
4.1.3 能控標準型 78
4.1.4 輸出能控性 81
4.2 線性定常連續系統的能觀性 81
4.2.1 能觀性定義 82
4.2.2 能觀性判據 83
4.2.3 能觀標準型 88
4.3 線性定常離散系統的能控性與能觀性 90
4.3.1 離散系統的能控性 90
4.3.2 離散系統的能觀性 92
4.4 對偶原理 93
4.4.1 對偶系統 93
4.4.2 對偶原理 94
4.5 線性定常系統的結構分解 96
4.5.1 按能控性進行結構分解 96
4.5.2 按能觀性進行結構分解 99
4.5.3 按能控能觀性進行結構分解 101
4.6 系統的實現問題 104
4.6.1 實現問題的基本概念 105
4.6.2 能控型實現和能觀型實現 105
4.6.3 *小實現 110
4.7 傳遞函數中零極點對消與能控性能觀性的關系 115
4.8 基于MATLAB分析系統的能控性和能觀性 117
本章小結 119
習題 119
第5章 控制系統的穩定性分析 122
5.1 李雅普諾夫關于穩定性的定義 122
5.1.1 系統平衡狀態 122
5.1.2 李雅普諾夫穩定性定義 123
5.2 李雅普諾夫**法 126
5.2.1 線性系統的穩定判據 126
5.2.2 非線性系統的穩定性 127
5.3 李雅普諾夫第二法 128
5.3.1 預備知識 129
5.3.2 幾個穩定性判據 131
5.3.3 關于李雅普諾夫函數的討論 135
5.4 李雅普諾夫方法在線性系統中的應用 136
5.4.1 線性定常連續系統漸近穩定判據 136
5.4.2 線性定常離散系統漸近穩定判據 139
5.5 MATLAB在線性系統穩定性分析中的應用 141
5.5.1 MATLAB在線性定常連續系統穩定性分析中的應用 141
5.5.2 MATLAB在線性定常離散系統穩定性分析中的應用 145
本章小結 148
習題 149
第6章 控制系統的狀態空間綜合 150
6.1 線性反饋控制系統的基本結構 150
6.1.1 狀態反饋 150
6.1.2 輸出反饋 151
6.1.3 輸出到狀態向量導數的反饋 152
6.1.4 線性反饋的性質 152
6.1.5 閉環系統的能控性和能觀性 153
6.2 極點配置 154
6.2.1 狀態反饋實現極點配置 154
6.2.2 輸出反饋實現極點配置 158
6.2.3 從輸出到狀態導數的反饋實現極點配置 159
6.3 系統解耦 160
6.3.1 解耦的定義 160
6.3.2 前饋補償器解耦 161
6.3.3 狀態反饋解耦 162
6.4 狀態觀測器 165
6.4.1 觀測器的定義 165
6.4.2 觀測器的設計方法 167
6.4.3 降維觀測器 168
6.5 基于狀態觀測器的狀態反饋系統 173
6.5.1 系統結構 173
6.5.2 閉環系統的基本特性 174
6.6 MATLAB在系統綜合中的應用 176
6.6.1 用MATLAB實現極點配置 176
6.6.2 狀態觀測器設計 178
6.6.3 帶有狀態觀測器的閉環狀態反饋系統 179
本章小結 181
習題 181
第7章 *優控制系統 183
7.1 *優控制的一般概念 183
7.1.1 *優控制問題 183
7.1.2 *優控制的性能指標 184
7.1.3 二次型性能指標的*優控制 185
7.1.4 *優控制的研究方法 187
7.2 線性二次型*優控制問題 187
7.2.1 基于李雅普諾夫第二法的*優控制系統 188
7.2.2 參數*優問題的李雅普諾夫第二法解法 188
7.2.3 二次型*優控制問題 190
7.3 基于MATLAB求解線性二次型*優控制問題 194
本章小結 198
習題 198
參考文獻 200
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