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現(xiàn)代控制理論基礎(第3版)/王劃一 版權(quán)信息
- ISBN：9787118120653
- 條形碼：9787118120653 ; 978-7-118-12065-3
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
現(xiàn)代控制理論基礎(第3版)/王劃一 本書特色
該書是針對理工科高年級學生編寫的控制系統(tǒng)基礎理論教科書。該書詳細論述了控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析的基本方法及狀態(tài)空間綜合的基本理論與方法。包括狀態(tài)空間模型的建立，狀態(tài)方程的求解，線性控制系統(tǒng)的能控性和能觀測性及狀態(tài)反饋與狀態(tài)觀測器設計，控制系統(tǒng)的李雅普諾夫穩(wěn)定性分析等基本內(nèi)容。另外，為了加強實踐環(huán)節(jié)的教學，*后一章是MATLAB仿真方法和模擬實驗內(nèi)容，以及倒立擺的實時控制實驗，從倒立擺的建模、MATLAB仿真及實時控制等方面構(gòu)建了一個完整的實驗環(huán)節(jié)。這些精心設計的實驗有力地配合了教材的理論學習，有效地彌補了近年來教學實驗環(huán)節(jié)的不足，大大提高了教學效果。
該書編寫的另一特色是實現(xiàn)了習題解答、學習輔導與科教書的三者合一，引導學生省時省力地學習，對考研的同學有重要幫助。
《現(xiàn)代控制理論基礎（第3版）》適合于高年級本科生、研究生、工程技術(shù)人員及計算機開發(fā)人員使用。
現(xiàn)代控制理論基礎(第3版)/王劃一 內(nèi)容簡介
該書是針對理工科高年級學生編寫的控制系統(tǒng)基礎理論教科書。該書詳細論述了控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析的基本方法及狀態(tài)空間綜合的基本理論與方法。包括狀態(tài)空間模型的建立，狀態(tài)方程的求解，線性控制系統(tǒng)的能控性和能觀測性及狀態(tài)反饋與狀態(tài)觀測器設計，控制系統(tǒng)的李雅普諾夫穩(wěn)定性分析等基本內(nèi)容。另外，為了加強實踐環(huán)節(jié)的教學，*后一章是MATLAB仿真方法和模擬實驗內(nèi)容，以及倒立擺的實時控制實驗，從倒立擺的建模、MATLAB仿真及實時控制等方面構(gòu)建了一個完整的實驗環(huán)節(jié)。這些精心設計的實驗有力地配合了教材的理論學習，有效地彌補了近年來教學實驗環(huán)節(jié)的不足，大大提高了教學效果。 該書編寫的另一特色是實現(xiàn)了習題解答、學習輔導與科教書的三者合一，引導學生省時省力地學習，對考研的同學有重要幫助。 《現(xiàn)代控制理論基礎（第3版）》適合于高年級本科生、研究生、工程技術(shù)人員及計算機開發(fā)人員使用。
現(xiàn)代控制理論基礎(第3版)/王劃一 目錄
緒論
第1章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型
1.1 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式
1.1.1 狀態(tài)、狀態(tài)變量和狀態(tài)空間
1.1.2 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式
1.1.3 線性系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式的結(jié)構(gòu)圖和信號流圖
1.2 建立狀態(tài)空間表達式的直接方法
1.2.1 單變量系統(tǒng)舉例
1.2.2 多變量系統(tǒng)舉例
1.3 單變量系統(tǒng)線性微分方程轉(zhuǎn)換為狀態(tài)空間表達式
1.3.1 輸入函數(shù)中不包含導數(shù)項時的變換
1.3.2 輸入函數(shù)中包含導數(shù)項時的變換
1.4 單變量系統(tǒng)傳遞函數(shù)變換為狀態(tài)空間表達式
1.4.1 與微分方程形式直接對應的變換法
1.4.2 基于梅遜公式的信號流圖法
1.4.3 部分分式法化對角線標準型或約當標準型
1.5 結(jié)構(gòu)圖分解法建立狀態(tài)空間表達式
1.5.1 基本環(huán)節(jié)的狀態(tài)變量圖
1.5.2 閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的狀態(tài)變量實現(xiàn)
1.6 狀態(tài)方程的線性變換
1.6.1 狀態(tài)向量的線性變換
1.6.2 系統(tǒng)特征值的不變性
1.6.3 化系統(tǒng)矩陣A為對角標準型或約當標準型
1.7 多變量系統(tǒng)的傳遞函數(shù)陣
1.7.1 傳遞函數(shù)陣的概念
1.7.2 系統(tǒng)傳遞函數(shù)陣的直接求法和結(jié)構(gòu)圖求法
1.7.3 由狀態(tài)空間表達式求傳遞函數(shù)陣
1.7.4 傳遞函數(shù)陣的不變性
1.7.5 子系統(tǒng)串并聯(lián)與閉環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)陣
解題示范
學習指導與小結(jié)
習題
第2章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)方程求解
2.1 線性定常系統(tǒng)狀態(tài)方程的解
2.1.1 齊次狀態(tài)方程的解
2.1.2 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣
2.1.3 非齊次狀態(tài)方程的解
2.1.4 系統(tǒng)的脈沖響應及脈沖響應矩陣
2.2 線性定常連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的幾種算法
2.2.1 拉普拉斯變換法
2.2.2 冪級數(shù)法——直接計算法
2.2.3 對角形法與約當形法
2.2.4 化eAt為A的有限項法
2.2.5 *小多項式
2.3 線性離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式及連續(xù)系統(tǒng)的離散化
2.3.1 線性離散系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式
2.3.2 線性定常連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程的離散化
2.3.3 線性連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程離散化的近似方法
2.4 線性定常離散系統(tǒng)狀態(tài)方程求解
2.4.1 迭代法求解
2.4.2 z變換法求解
2.4.3 離散系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣
解題示范
學習指導與小結(jié)
習題
第3章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析
3.1 線性控制系統(tǒng)能控性和能觀測性概述
3.2 線性連續(xù)系統(tǒng)的能控性
3.2.1 狀態(tài)能控性
3.2.2 線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)能控性
3.2.3 線性定常系統(tǒng)的輸出能控性
3.3 線性連續(xù)系統(tǒng)的能觀測性
3.3.1 狀態(tài)能觀測性
3.3.2 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)能觀測性
3.4 線性離散系統(tǒng)的能控性和能觀測性
3.4.1 線性定常離散系統(tǒng)的能控性
3.4.2 線性定常離散系統(tǒng)的能觀測性
3.4.3 離散化系統(tǒng)的能控性和能觀測性
3.5 對偶性原理
3.6 系統(tǒng)的能控性和能觀測性與傳遞函數(shù)陣的關(guān)系
3.6.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解
3.6.2 系統(tǒng)傳遞函數(shù)中零點、極點相消定理
3.7 系統(tǒng)的能控標準型和能觀測標準型
3.7.1 系統(tǒng)的能控標準型
3.7.2 系統(tǒng)的能觀測標準型
3.8 實現(xiàn)問題
3.8.1 定義和基本特性
3.8.2 按標準型實現(xiàn)
3.8.3 *小實現(xiàn)
解題示范
學習指導與小結(jié)
習題
第4章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間綜合
4.1 狀態(tài)反饋和輸出反饋
4.1.1 狀態(tài)反饋
4.1.2 輸出反饋
4.1.3 閉環(huán)系統(tǒng)的能控性和能觀測性
4.2 極點配置
4.2.1 狀態(tài)反饋極點配置
4.2.2 具有輸入變換器和串聯(lián)補償器的狀態(tài)反饋極點配置
4.2.3 輸出反饋極點配置
4.3 解耦控制
4.3.1 解耦的定義
4.3.2 串聯(lián)解耦
4.3.3 狀態(tài)反饋解耦
4.4 狀態(tài)觀測器設計
4.4.1 狀態(tài)重構(gòu)原理
4.4.2 全維狀態(tài)觀測器的設計
4.4.3 降維狀態(tài)觀測器的設計
4.5 帶狀態(tài)觀測器的狀態(tài)反饋閉環(huán)系統(tǒng)
4.5.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
4.5.2 系統(tǒng)的基本特性
解題示范
學習指導與小結(jié)
習題
第5章 控制系統(tǒng)的李雅普諾夫穩(wěn)定性分析
5.1 李雅普諾夫穩(wěn)定性定義
5.1.1 平衡狀態(tài)
5.1.2 范數(shù)的概念
5.1.3 李雅普諾夫穩(wěn)定性定義
5.2 李雅普諾夫穩(wěn)定性理論
5.2.1 李雅普諾夫**法
5.2.2 二次型函數(shù)
5.2.3 李雅普諾夫第二法
5.3 線性系統(tǒng)的李雅普諾夫穩(wěn)定性分析
5.3.1 線性定常連續(xù)系統(tǒng)
5.3.2 線性時變連續(xù)系統(tǒng)
5.3.3 線性定常離散系統(tǒng)
5.3.4 線性時變離散系統(tǒng)
5.4 非線性系統(tǒng)的李雅普諾夫穩(wěn)定性分析
5.4.1 克拉索夫斯基法
5.4.2 阿依捷爾曼法
5.4.3 變量一梯度法
5.5 李雅普諾夫第二法在系統(tǒng)設計中的應用
5.5.1 狀態(tài)反饋的設計
5.5.2 用李雅普諾夫函數(shù)估算系統(tǒng)響應的快速性
5.5.3 參數(shù)*優(yōu)化設計
解題示范
學習指導與小結(jié)
習題
第6章 現(xiàn)代控制理論的MATLAB仿真與系統(tǒng)試驗
6.1 MATLAB簡介
6.1.1 MATLAB的安裝
6.1.2 MATLAB工作界面
6.1.3 MATLAB命令冒口
6.2 MATLAB基本操作命令
6.2.1 簡單矩陣的輸入
6.2.2 復數(shù)矩陣的輸入
6.2.3 MATLAB語句和變量
6.2.4 語句以“%”開始和以分號“；”結(jié)束的特殊效用
6.2.5 工作空間信息的獲取、退出和保存
6.2.6 常數(shù)與算術(shù)運算符
6.2.7 選擇輸出格式
6.2.8 MATLAB圖形窗口
6.2.9 剪貼板的使用
6.2.10 MATLAB編程指南
6.3 MATLAB用于控制系統(tǒng)的計算與建模
6.3.1 用MATLAB建立系統(tǒng)數(shù)學模型
6.3.2 模型之間的轉(zhuǎn)換
6.3.3 子系統(tǒng)的連接
6.3.4 系統(tǒng)的零點、極點及特征多項式
6.3.5 狀態(tài)的線性變換與標準形
6.3.6 LTI對象的域元素求取
6.4 MATLAB用于控制系統(tǒng)的分析與設計
6.4.1 MATLAB繪制二維圖形的基本知識
6.4.2 用MATLAB分析控制系統(tǒng)性能
6.4.3 控制系統(tǒng)的設計
6.5 Simulink方法建模與仿真
6.6 現(xiàn)代控制理論的模擬實驗與Simulink仿真
實驗一 時間響應測試
實驗二 狀態(tài)觀測器設計及帶觀測器的閉環(huán)系統(tǒng)響應測試
實驗三 多變量解耦控制
6.7 現(xiàn)代控制理論的倒立擺實時控制實驗
6.7.1 倒立擺系統(tǒng)簡介
6.7.2 運動控制基礎實驗
實驗一 直線一級倒立擺建模
實驗二 一級倒立擺狀態(tài)變量的時間響應
實驗三 一級倒立擺狀態(tài)反饋設計及時間響應
實驗四 直線一級倒立擺狀態(tài)反饋實時控制
實驗五 直線一級倒立擺自動擺起控制實驗
實驗六 直線一級順擺建模和實時控制
實驗七 直線一級倒立擺狀態(tài)觀測器的設計
實驗八 直線一級倒立擺帶狀態(tài)觀測器的狀態(tài)反饋實時控制
實驗九 直線一級倒立擺系統(tǒng)穩(wěn)定的控制器的設計及實時控制
附錄 MATLAB常用命令
參考文獻
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