現(xiàn)代控制理論基礎

前言
第1章 緒論
1.1 控制理論的發(fā)展
1.2 現(xiàn)代控制理論的基本內(nèi)容
1.3 本書的內(nèi)容和特點
第2章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
2.1 引言
2.2 狀態(tài)空間的基本概念
2.3 線性系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式的建立
2.3.1 根據(jù)系統(tǒng)的結構圖建立狀態(tài)空間表達式
2.3.2 根據(jù)系統(tǒng)的機理建立實際系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式
2.3.3 由系統(tǒng)的微分方程建立狀態(tài)空間表達式
2.3.4 由系統(tǒng)的傳遞函數(shù)建立狀態(tài)空間表達式
2.4 線性系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式的線性變換及其標準型
2.4.1 狀態(tài)空間表達式的非奇異線性變換
2.4.2 通過線性變換求狀態(tài)空間表達式的標準型
2.5 由狀態(tài)空間表達式求傳遞函數(shù)矩陣
2.6 組合系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式及其傳遞函數(shù)矩陣
2.7 離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
2.8 基于MATLAB的控制系統(tǒng)狀態(tài)空間描述
小結
習題
第3章 線性系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式的解
3.1 引言
3.2 線性定常連續(xù)系統(tǒng)齊次狀態(tài)方程的解
3.3 狀態(tài)轉移矩陣
3.3.1 狀態(tài)轉移矩陣的定義
3.3.2 狀態(tài)轉移矩陣的性質
3.3.3 幾個特殊的矩陣指數(shù)函數(shù)
3.3.4 狀態(tài)轉移矩陣的計算
3.4 線性定常連續(xù)系統(tǒng)非齊次狀態(tài)方程的解
3.5 線性時變系統(tǒng)的解
3.5.1 線性時變系統(tǒng)齊次狀態(tài)方程的解
3.5.2 線性時變系統(tǒng)的狀態(tài)轉移矩陣
3.5.3 線性時變系統(tǒng)非齊次狀態(tài)方程的解
3.6 離散系統(tǒng)的解
3.6.1 線性定常連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式的離散化
3.6.2 離散系統(tǒng)狀態(tài)方程的解
3.7 利用MATLAB求解系統(tǒng)的響應
小結
習題
第4章 線性系統(tǒng)的可控性和可觀性
4.1 引言
4.2 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的可控性
4.2.1 連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)可控性的定義
4.2.2 線性定常系統(tǒng)的可控性判據(jù)
4.2.3 輸出可控性
4.3 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的可觀性
4.3.1 可觀性的定義
4.3.2 線性定常系統(tǒng)的可觀性判據(jù)
4.4 線性定常離散系統(tǒng)的可控性和可觀性
4.4.1 線性定常離散系統(tǒng)的可控性
4.4.2 線性定常離散系統(tǒng)的可觀性
4.4.3 采樣周期對離散化系統(tǒng)可控性和可觀性的影響
4.5 可控標準型和可觀標準型
4.5.1 可控標準型
4.5.2 可觀標準型
4.6 時變系統(tǒng)的可控性和可觀性
4.6.1 時變系統(tǒng)的可控性
4.6.2 時變系統(tǒng)的可觀性
4.7 線性系統(tǒng)可控性與可觀性的對偶關系
4.8 線性系統(tǒng)的結構分解
4.8.1 系統(tǒng)按可控性進行結構分解
4.8.2 系統(tǒng)按可觀性進行結構分解
4.8.3 系統(tǒng)按可控性和可觀性進行結構分解
4.9 傳遞函數(shù)矩陣的實現(xiàn)問題及其與可控性、可觀性的關系
4.9.1 傳遞函數(shù)矩陣
4.9.2 多輸入多輸出系統(tǒng)的開環(huán)和閉環(huán)傳遞函數(shù)矩陣
4.9.3 傳遞函數(shù)矩陣的實現(xiàn)問題
4.9.4 可控性、可觀性與傳遞函數(shù)矩陣的關系
4.1 0利用MATLAB進行可控性和可觀性分析
小結
習題
第5章 線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)反饋和狀態(tài)
觀測器設計
5.1 引言
5.2 狀態(tài)反饋與閉環(huán)系統(tǒng)極點的配置
5.2.1 狀態(tài)反饋
5.2.2 狀態(tài)反饋極點配置（單輸入系統(tǒng)）
5.3 狀態(tài)反饋在系統(tǒng)綜合中的其他應用
5.3.1 系統(tǒng)鎮(zhèn)定問題
5.3.2 系統(tǒng)解耦問題
5.4 輸出反饋與極點配置
5.4.1 輸出反饋
5.4.2 輸出反饋極點配置
5.5 狀態(tài)觀測器
5.5.1 狀態(tài)觀測器的提出及分類
5.5.2 全維狀態(tài)觀測器
5.6 帶有全維狀態(tài)觀測器的狀態(tài)反饋系統(tǒng)
5.7 MATLAB在狀態(tài)反饋和狀態(tài)觀測器設計中的應用
小結
習題
第6章 李雅普諾夫穩(wěn)定性分析
6.1 引言
6.2 李雅普諾夫穩(wěn)定性的基本概念
6.2.1 自治系統(tǒng)、平衡狀態(tài)和受擾運動
6.2.2 范數(shù)
6.2.3 李雅普諾夫意義下的穩(wěn)定
6.3 李雅普諾夫穩(wěn)定性的判別方法
6.3.1 李雅普諾夫第一法
6.3.2 李雅普諾夫第二法
6.4 李雅普諾夫穩(wěn)定性方法在線性系統(tǒng)中的應用
6.4.1 李雅普諾夫第二法在線性定常系統(tǒng)中的應用
6.4.2 李雅普諾夫第二法在線性時變系統(tǒng)中的應用
6.5 李雅普諾夫穩(wěn)定性方法在非線性系統(tǒng)中的應用
6.5.1 克拉索夫斯基方法
6.5.2 變量梯度法
6.6 利用MATLAB進行系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
小結
習題
第7章 最優(yōu)控制
7.1 引言
7.2 最優(yōu)控制的基本概念
7.3 最優(yōu)控制中的變分法
7.3.1 泛函與變分
7.3.2 歐拉方程
7.3.3 變分法在最優(yōu)控制中的應用
7.4 極小值原理
7.4.1 古典變分法的局限性
7.4.2 連續(xù)系統(tǒng)的極小值原理
7.4.3 離散系統(tǒng)的極小值原理
7.4.4 最小時間控制
7.4.5 最小能量控制
7.5 線性二次型問題的最優(yōu)控制
7.5.1 線性二次型問題
7.5.2 狀態(tài)調節(jié)器問題
7.5.3 輸出調節(jié)器問題
7.6 動態(tài)規(guī)劃
7.6.1 多級決策問題
7.6.2 離散動態(tài)規(guī)劃
7.7 利用MATLAB求解最優(yōu)控制
小結
習題
附錄
附錄A矩陣論基礎
附錄B基于MATLAB的反饋控制系統(tǒng)的
分析與設計
參考文獻