控制系統(tǒng)理論及應(yīng)用

緒 論
第1章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
1. 1 控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程
1. 1. 1 動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)
1. 1. 2 描述運(yùn)動(dòng)的微分方程
1. 1. 3 非線性方程的線性化
1. 1. 4 離散時(shí)間運(yùn)動(dòng)方程
1. 2 線性微分方程的解
1. 2. 1 線性微分方程的標(biāo)準(zhǔn)解
1. 2. 2 線性微分方程的拉氏變換解
1. 2. 3 運(yùn)動(dòng)的模態(tài)
1. 3 控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
1. 3. 1 傳遞函數(shù)
1. 3. 2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
1. 3. 3 傳遞函數(shù)極點(diǎn)與零點(diǎn)的相消
1. 4 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
1. 4. 1 狀態(tài)空間的基本概念
1. 4. 2 狀態(tài)空間表達(dá)式
1. 4. 3 由系統(tǒng)微分方程建立狀態(tài)空間表達(dá)式
1. 4. 4 系統(tǒng)傳遞函數(shù)與狀態(tài)空間表達(dá)式的互換
1. 4. 5 多輸人多輸出系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式
1. 4. 6 組合系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式
1. 4. 7 離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式
1. 5 系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的解
1. 5. 1 矩陣指數(shù)函數(shù)
1. 5. 2 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣
1. 5. 3 狀態(tài)方程的解
1. 5. 4 系統(tǒng)特征值與模態(tài)的不變性
習(xí) 題
第2章 線性控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析
2. 1 特征值標(biāo)準(zhǔn)型
2. 1. 1 狀態(tài)空間的等價(jià)變換
2. 1. 2 系統(tǒng)的特征值和特征向量
2. 1. 3 對(duì)角線標(biāo)準(zhǔn)型
2. 1. 4 約當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)型
2. 1. 5 模態(tài)標(biāo)準(zhǔn)型
2. 2 狀態(tài)可控性
2. 2. 1 狀態(tài)可控性定義
2. 2. 2 狀態(tài)可控性判據(jù)
2. 3 狀態(tài)可觀性
2. 3. 1 狀態(tài)可觀性定義
2. 3. 2 狀態(tài)可觀性判據(jù)
2. 4 狀態(tài)可控性與可觀性的對(duì)偶原理
2. 5 狀態(tài)可控標(biāo)準(zhǔn)型和可觀標(biāo)準(zhǔn)型
2. 6 線性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解
2. 6. 1 按可控性分解
2. 6. 2 按可觀性分解
2. 6. 3 按可控性和可觀性分解
2. 7 狀態(tài)可控性可觀性與傳遞函數(shù)矩陣
2. 7. 1 單輸入單輸出系統(tǒng)的零極相消
2. 7. 2 多輸人多輸出系統(tǒng)的零極相消
2. 7. 3 狀態(tài)可控性和可觀性的頻域判據(jù)
2. 7. 4 輸出可控性
2. 8 傳遞函數(shù)矩陣的實(shí)現(xiàn)
2. 8. 1 實(shí)現(xiàn)和最小實(shí)現(xiàn)
2. 8. 2 標(biāo)量傳遞函數(shù)的實(shí)現(xiàn)
2. 8. 3 傳遞函數(shù)矩陣的實(shí)現(xiàn)
習(xí) 題
第3章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與魯棒性分析
3. 1 李雅普諾夫關(guān)于穩(wěn)定性的定義
3. 1. 1 運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性及平衡狀態(tài)
3. 1. 2 穩(wěn)定性的幾個(gè)定義
3. 2 李雅普諾夫第一法
3. 2. 1 線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性
3. 2. 2 非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性
3. 3 李雅普諾夫第二法
3. 3. 1 預(yù)備知識(shí)
3. 3. 2 幾個(gè)穩(wěn)定性判據(jù)
3. 3. 3 對(duì)李雅普諾夫函數(shù)的討論
3. 4 李雅普諾夫方法在線性系統(tǒng)中的應(yīng)用
3, 4. 1 線性定常連續(xù)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定判據(jù)
3. 4. 2 線性時(shí)變連續(xù)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定判據(jù)
3. 4. 3 線性定常離散時(shí)間系統(tǒng)漸近穩(wěn)定判據(jù)
3. 4. 4 線性時(shí)變離散系統(tǒng)漸近穩(wěn)定判據(jù)
3. 4. 5 系統(tǒng)響應(yīng)的快速性指標(biāo)
3. 4. 6 參數(shù)的最優(yōu)化設(shè)計(jì)
3. 4. 7 狀態(tài)反饋的設(shè)計(jì)
3. 5 李雅普諾夫方法在非線性系統(tǒng)中的應(yīng)用
3. 5. 1 雅可比矩陣法
3. 5. 2 變量梯度法
3. 6 系統(tǒng)不確定性與魯棒性
3. 6. 1 不確定模型
3. 6. 2 魯棒穩(wěn)定性
3. 6. 3 魯棒性能
習(xí) 題
第4章 線性定常系統(tǒng)的綜合
4. 1 線性反饋控制系統(tǒng)
4. 1. 1 狀態(tài)反饋
4. 1. 2 輸出反饋
4. 1. 3 從輸出到狀態(tài)向量導(dǎo)數(shù)J反饋
4. 1. 4 動(dòng)態(tài)補(bǔ)償器
4. 1. 5 閉環(huán)系統(tǒng)的可控性與可觀性
4. 2 閉環(huán)系統(tǒng)的極點(diǎn)配置
4. 2. 1 采用狀態(tài)反饋
4. 2. 2 采用輸出反饋
4. 2. 3 系統(tǒng)鎮(zhèn)定問(wèn)題
4. 3 系統(tǒng)解耦問(wèn)題
4. 3. 1 前饋補(bǔ)償器解耦
4. 3. 2 狀態(tài)反饋解耦
4. 4 多變量協(xié)調(diào)控制
4. 4. 1 協(xié)調(diào)控制原則
4. 4. 2 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)分析
4. 4. 3 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)綜合
4. 4. 4 協(xié)調(diào)控制原則的應(yīng)用
4. 5 狀態(tài)重構(gòu)
4. 5. 1 狀態(tài)觀測(cè)器定義
4. 5. 2 狀態(tài)觀測(cè)器的存在性
4. 5. 3 狀態(tài)觀測(cè)器的實(shí)現(xiàn)
4. 5. 4 降維觀測(cè)器
4. 6 帶有狀態(tài)觀測(cè)器的反饋控制系統(tǒng)
4. 6. 1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與狀態(tài)空間表達(dá)式
4. 6. 2 閉環(huán)系統(tǒng)的基本特征
4. 6. 3 狀態(tài)反饋系統(tǒng)與輸出反饋系統(tǒng)
4. 7 有外擾時(shí)控制系統(tǒng)的綜合
4. 7. 1 調(diào)節(jié)器問(wèn)題
4. 7. 2 閉環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)靜態(tài)無(wú)差的判據(jù)
4. 7. 3 外擾狀態(tài)可直接測(cè)量時(shí)的綜合
4. 7. 4 外擾狀態(tài)觀測(cè)器和內(nèi)模原理
4. 8 魯棒調(diào)節(jié)器
4. 8. 1 常值擾動(dòng)下的魯棒調(diào)節(jié)器
4. 8. 2 魯棒調(diào)節(jié)器的頻域性質(zhì)
4. 8. 3 魯棒調(diào)節(jié)器的構(gòu)造
習(xí) 題
第5章 最優(yōu)控制與最優(yōu)估計(jì)
5. 1 最優(yōu)控制的數(shù)學(xué)描述
5. 1. 1 最優(yōu)控制問(wèn)題的實(shí)例
5. 1. 2 最優(yōu)控制問(wèn)題的基本概念
5. 2 變分法及其在最優(yōu)控制中的應(yīng)用
5. 2. 1 泛函與變分的基本概念
5. 2. 2 泛函極值條件
5. 2. 3 應(yīng)用變分法求解最優(yōu)控制問(wèn)題
5. 3 極小值原理及應(yīng)用
5. 3. 1 基本原理
5. 3. 2 Bang-Ballg控制
5. 3. 3 雙積分系統(tǒng)的時(shí)間最優(yōu)控制
5. 4 隨機(jī)系統(tǒng)及基本估計(jì)方法
5. 4. 1 隨機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)
5. 4. 2 最小方差估計(jì)與線性最小方差估計(jì)
5. 4. 3 極大似然法估計(jì)與極大驗(yàn)后法估計(jì)
5. 4. 4 最小二乘法估計(jì)與加權(quán)最小二乘法估計(jì)
5. 4. 5 遞推最小二乘法估計(jì)
習(xí) 題
參考文獻(xiàn)