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現代控制理論基礎 版權信息
- ISBN：9787121456978
- 條形碼：9787121456978 ; 978-7-121-45697-8
- 裝幀：平塑
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
現代控制理論基礎 本書特色
提供電子課件、MATLAB代碼，豐富的例題與習題，典型的工程案例。
現代控制理論基礎 內容簡介
本書以線性控制系統為主要研究對象，從基礎概念理論、控制系統分析與設計等方面對現代控制理論進行由淺入深的介紹。本書的主要內容包括緒論、動態系統的狀態空間模型及變換、線性系統動態分析、線性系統的能控性和能觀性分析、李雅普諾夫穩定性分析、狀態反饋與狀態觀測器、典型動力系統的控制。本書兼顧理論性與工程性，各章均介紹了使用MATLAB軟件輔助相關理論分析的方法，同時在本書的例題與習題中加入了大量具有實際工程背景的案例。
現代控制理論基礎 目錄
緒論
第1章 動態系統的狀態空間模型及變換
1.1 引言
1.2 動態系統的狀態空間模型
1.2.1 狀態變量的概念
1.2.2 狀態空間表達式
1.2.3 狀態空間模型框圖
1.2.4 建立狀態空間模型
1.3 動態系統狀態空間模型的線性變換
1.3.1 動態系統狀態空間模型的非性
1.3.2 動態系統狀態空間模型的約當標準型
1.3.3 從狀態空間模型求取傳遞函數陣
1.3.4 子系統組合后的傳遞函數陣
1.4 線性時變系統和非線性系統的狀態空間模型
1.4.1 線性時變系統
1.4.2 非線性系統
1.5 MATLAB在動態系統狀態空間模型中的應用
小結
人物小傳——錢學森
習題1
第2章 線性系統動態分析
2.1 引言
2.2 線性定常齊次狀態空間表達式的解
2.3 線性定常系統的狀態轉移矩陣
2.3.1 線性定常系統狀態轉移矩陣的定義
2.3.2 線性定常系統狀態轉移矩陣的運算性質
2.3.3 線性定常系統狀態轉移矩陣的計算方法
2.4 線性定常非齊次狀態方程的解
2.5 線性時變系統狀態方程的解
2.5.1 線性時變系統狀態轉移矩陣的求解
2.5.2 線性時變系統狀態轉移矩陣的性質
2.5.3 線性時變非齊次狀態方程的解
2.6 連續狀態方程的離散化
2.6.1 線性定常連續狀態方程的離散化
2.6.2 線性時變連續狀態方程的離散化
2.6.3 連續狀態方程離散化的近似解
2.7 離散狀態方程的解
2.7.1 遞推法求解線性離散狀態方程
2.7.2 Z變換法求解線性定常離散狀態方程
2.8 MATLAB在線性系統動態分析中的應用
2.8.1 應用MATLAB計算線性定常系統的狀態轉移矩陣
2.8.2 應用MATLAB求線性定常系統的時間響應
2.8.3 應用MATLAB變連續狀態空間模型為離散狀態空間模型
2.8.4 應用MATLAB求離散時間系統的狀態轉移矩陣
小結
人物小傳——楊嘉墀
習題2
第3章 線性系統的能控性和能觀性分析
3.1 引言
3.2 線性定常系統的能控性
3.2.1 能控性定義
3.2.2 線性定常連續系統能控性判據
3.2.3 線性定常連續系統的輸出能控性
3.3 線性定常系統的能觀性
3.3.1 能觀性定義
3.3.2 線性定常連續系統能觀性判據
3.4 線性定常離散系統的能控性與能觀性
3.4.1 線性定常離散系統的能控性
3.4.2 線性定常離散系統的能觀性
3.5 對偶原理
3.5.1 對偶關系
3.5.2 對偶原理
3.6 能控標準型和能觀標準型
3.6.1 單輸入系統的能控標準型
3.6.2 單輸出系統的能觀標準型
3.6.3 非奇異線性變換的不變特性
3.7 線性系統的結構分解
3.7.1 按能控性分解
3.7.2 按能觀性分解
3.7.3 按能控且能觀性分解
3.8 傳遞函數陣的狀態空間實現
3.8.1 實現問題的基本概念
3.8.2 系統的標準型實現
3.8.3 傳遞函數陣的小實現
3.8.4 傳遞函數陣能控性和能觀性的分析
3.9 MATLAB在能控性和能觀性分析中的應用
小結
人物小傳——張鐘俊
習題3
第4章 李雅普諾夫穩定性分析
4.1 引言
4.2 穩定性
4.2.1 平衡狀態
4.2.2 李雅普諾夫意義下的穩定性
4.2.3 漸近穩定性
4.2.4 大范圍（全局）漸近穩定性
4.2.5 不穩定性
4.3 李雅普諾夫穩定性判定方法
4.3.1 李雅普諾夫法（間接法）
4.3.2 李雅普諾夫第二法（直接法）
4.4 李雅普諾夫方法在線性系統中的應用
4.4.1 線性定常連續系統漸近穩定性的判別
4.4.2 線性定常離散系統漸近穩定性的判別
4.5 李雅普諾夫方法在非線性系統中的應用
4.6 MATLAB在李雅普諾夫穩定性分析中的應用
4.6.1 李雅普諾夫法
4.6.2 李雅普諾夫第二法
4.6.3 李雅普諾夫方法在實際問題中的應用
小結
人物小傳——高為炳
習題4
第5章 狀態反饋與狀態觀測器
5.1 引言
5.2 狀態反饋與輸出反饋
5.2.1 狀態反饋
5.2.2 輸出反饋
5.3 反饋控制對能控性與能觀性的影響
5.4 閉環系統極點配置
5.4.1 采用狀態反饋配置閉環系統極點
5.4.2 采用線性非動態輸出反饋至參考輸入配置閉環系統極點
5.4.3 鎮定問題
5.5 解耦控制
5.5.1 前饋補償器解耦
5.5.2 狀態反饋解耦
5.6 狀態觀測器
5.6.1 全維觀測器的構造思想
5.6.2 閉環狀態觀測器極點配置
5.6.3 降維觀測器
5.6.4 采用狀態觀測器的狀態反饋系統
5.7 MATLAB在閉環極點配置及狀態觀測器設計中的應用
5.7.1 用MATLAB求解閉環極點配置問題
5.7.2 用MATLAB設計狀態觀測器
小結
人物小傳——關肇直
習題5
第6章 典型動力系統的控制
6.1 倒立擺系統
6.1.1 倒立擺系統模型
6.1.2 極點配置控制設計
6.2 電液控制系統
6.2.1 電液控制系統模型
6.2.2 控制器設計
6.2.3 控制系統仿真
6.3 四旋翼無人機
6.3.1 四旋翼無人機動力學模型
6.3.2 模型線性化
6.3.3 能控性與能觀性分析
6.3.4 結構分解
6.3.5 狀態觀測器設計
6.3.6 仿真結果
小結
人物小傳——韓京清
參考文獻
第1章 動態系統的狀態空間模型及變換
1.1 引言
1.2 動態系統的狀態空間模型
1.2.1 狀態變量的概念
1.2.2 狀態空間表達式
1.2.3 狀態空間模型框圖
1.2.4 建立狀態空間模型
1.3 動態系統狀態空間模型的線性變換
1.3.1 動態系統狀態空間模型的非性
1.3.2 動態系統狀態空間模型的約當標準型
1.3.3 從狀態空間模型求取傳遞函數陣
1.3.4 子系統組合后的傳遞函數陣
1.4 線性時變系統和非線性系統的狀態空間模型
1.4.1 線性時變系統
1.4.2 非線性系統
1.5 MATLAB在動態系統狀態空間模型中的應用
小結
人物小傳——錢學森
習題1
第2章 線性系統動態分析
2.1 引言
2.2 線性定常齊次狀態空間表達式的解
2.3 線性定常系統的狀態轉移矩陣
2.3.1 線性定常系統狀態轉移矩陣的定義
2.3.2 線性定常系統狀態轉移矩陣的運算性質
2.3.3 線性定常系統狀態轉移矩陣的計算方法
2.4 線性定常非齊次狀態方程的解
2.5 線性時變系統狀態方程的解
2.5.1 線性時變系統狀態轉移矩陣的求解
2.5.2 線性時變系統狀態轉移矩陣的性質
2.5.3 線性時變非齊次狀態方程的解
2.6 連續狀態方程的離散化
2.6.1 線性定常連續狀態方程的離散化
2.6.2 線性時變連續狀態方程的離散化
2.6.3 連續狀態方程離散化的近似解
2.7 離散狀態方程的解
2.7.1 遞推法求解線性離散狀態方程
2.7.2 Z變換法求解線性定常離散狀態方程
2.8 MATLAB在線性系統動態分析中的應用
2.8.1 應用MATLAB計算線性定常系統的狀態轉移矩陣
2.8.2 應用MATLAB求線性定常系統的時間響應
2.8.3 應用MATLAB變連續狀態空間模型為離散狀態空間模型
2.8.4 應用MATLAB求離散時間系統的狀態轉移矩陣
小結
人物小傳——楊嘉墀
習題2
第3章 線性系統的能控性和能觀性分析
3.1 引言
3.2 線性定常系統的能控性
3.2.1 能控性定義
3.2.2 線性定常連續系統能控性判據
3.2.3 線性定常連續系統的輸出能控性
3.3 線性定常系統的能觀性
3.3.1 能觀性定義
3.3.2 線性定常連續系統能觀性判據
3.4 線性定常離散系統的能控性與能觀性
3.4.1 線性定常離散系統的能控性
3.4.2 線性定常離散系統的能觀性
3.5 對偶原理
3.5.1 對偶關系
3.5.2 對偶原理
3.6 能控標準型和能觀標準型
3.6.1 單輸入系統的能控標準型
3.6.2 單輸出系統的能觀標準型
3.6.3 非奇異線性變換的不變特性
3.7 線性系統的結構分解
3.7.1 按能控性分解
3.7.2 按能觀性分解
3.7.3 按能控且能觀性分解
3.8 傳遞函數陣的狀態空間實現
3.8.1 實現問題的基本概念
3.8.2 系統的標準型實現
3.8.3 傳遞函數陣的小實現
3.8.4 傳遞函數陣能控性和能觀性的分析
3.9 MATLAB在能控性和能觀性分析中的應用
小結
人物小傳——張鐘俊
習題3
第4章 李雅普諾夫穩定性分析
4.1 引言
4.2 穩定性
4.2.1 平衡狀態
4.2.2 李雅普諾夫意義下的穩定性
4.2.3 漸近穩定性
4.2.4 大范圍（全局）漸近穩定性
4.2.5 不穩定性
4.3 李雅普諾夫穩定性判定方法
4.3.1 李雅普諾夫法（間接法）
4.3.2 李雅普諾夫第二法（直接法）
4.4 李雅普諾夫方法在線性系統中的應用
4.4.1 線性定常連續系統漸近穩定性的判別
4.4.2 線性定常離散系統漸近穩定性的判別
4.5 李雅普諾夫方法在非線性系統中的應用
4.6 MATLAB在李雅普諾夫穩定性分析中的應用
4.6.1 李雅普諾夫法
4.6.2 李雅普諾夫第二法
4.6.3 李雅普諾夫方法在實際問題中的應用
小結
人物小傳——高為炳
習題4
第5章 狀態反饋與狀態觀測器
5.1 引言
5.2 狀態反饋與輸出反饋
5.2.1 狀態反饋
5.2.2 輸出反饋
5.3 反饋控制對能控性與能觀性的影響
5.4 閉環系統極點配置
5.4.1 采用狀態反饋配置閉環系統極點
5.4.2 采用線性非動態輸出反饋至參考輸入配置閉環系統極點
5.4.3 鎮定問題
5.5 解耦控制
5.5.1 前饋補償器解耦
5.5.2 狀態反饋解耦
5.6 狀態觀測器
5.6.1 全維觀測器的構造思想
5.6.2 閉環狀態觀測器極點配置
5.6.3 降維觀測器
5.6.4 采用狀態觀測器的狀態反饋系統
5.7 MATLAB在閉環極點配置及狀態觀測器設計中的應用
5.7.1 用MATLAB求解閉環極點配置問題
5.7.2 用MATLAB設計狀態觀測器
小結
人物小傳——關肇直
習題5
第6章 典型動力系統的控制
6.1 倒立擺系統
6.1.1 倒立擺系統模型
6.1.2 極點配置控制設計
6.2 電液控制系統
6.2.1 電液控制系統模型
6.2.2 控制器設計
6.2.3 控制系統仿真
6.3 四旋翼無人機
6.3.1 四旋翼無人機動力學模型
6.3.2 模型線性化
6.3.3 能控性與能觀性分析
6.3.4 結構分解
6.3.5 狀態觀測器設計
6.3.6 仿真結果
小結
人物小傳——韓京清
參考文獻
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現代控制理論基礎 作者簡介
高強，天津理工大學教授，主要研究領域為先進控制理論及應用、控制系統的故障診斷、機器人控制及應用、智能電網技術及應用。
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