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音像现代控制理论基础(普通高校十二五规划教材)郭亮//王俐
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第0章 绪论 0.1 控制理论的发展 0.2 控制理论的应用 0.3 MATLAB软件章 控制系统状态空间描述 1.1 状态空间模型 1.1.1 状态空间的相关概念 1.1.2 状态空间一般表达式 1.1.3 状态空间表达式的模拟结构图 1.2 状态空间表达式的建立 1.2.1 由系统机理建立状态空间表达式 1.2.2 由动态结构图求取系统状态空间表达式 1.. 由微分方程求取状态空间表达式 1.2.4 由传递函数求取状态空间表达式 1.3 系统状态空间的线变换 1.3.1 系统状态空间表达式的非 1.3.2 特征值不变与系统的不变量 1.3.3 状态空间表达式变换为约旦标准型 1.4 系统传递函数阵 1.4.1 由状态空间表达式求传递函数(阵) 1.4.2 传递函数(阵)的不变 1.5 离散系统状态空间描述 1.5.1 由差分方程建立状态空间表达式 1.5.2 由脉冲传递函数建立状态空间表达式 1.6 非线和时变系统的状态空间描述 1.6.1 非线系统 1.6.2 时变系统 1.7 MATLAB进行状态空间模型的建立 习 题第2章 线系统状态空间表达式的解 2.1 线定常系统齐次状态方程的解 2.1.1 矩阵指数法 2.1.2 反拉氏变换法 2.2 状态转移矩阵 2.2.1 状态转移矩阵的质 2.2.2 几个特殊的矩阵指数函数 2.. 状态转移矩阵□或□的计算 . 线定常系统非齐次方程的解 2.4 线时变系统状态方程的解 2.4.1 线时变系统齐次方程的解 2.4.2 状态转移矩阵的质 2.4.3 线时变系统非齐次方程的解 2.5 离散时间系统的状态空间分析 2.5.1 连续系统状态空间方程的离散化 2.5.2 离散时间系统状态方程的解 2.5.3 离散系统的状态转移矩阵□的计算 2.6 利用MATLAB求解状态空间表达式 习 题第3章 控制系统的能控和能观 3.1 系统的控其判别 3.1.1 线定常系统的能控定义 3.1.2 线定常连续系统的能控判 3.1.3 线定常连续系统能控的另一种判别方法 3.1.4 线定常离散系统的能控判 3.1.5 线定常连续系统的输出能控 3.2 系统的观其判别 3.2.1 线定常连续系统的能观 3.2.2 线定常连续系统能观的另一种判别方法 3.. 线定常离散系统的能观 3.3 系统能控标准型和能观标准型 3.3.1 单输入系统的能控标准型 3.3.2 单输出系统的能观标准型 3.4 系统能控和能观的对偶关系 3.4.1 对偶系统 3.4.2 对偶原理 3.5 线系统的结构分解 3.5.1 化为约旦标准型的分解 3.5.2 按能控和能观分解 3.6 传递函数矩阵的状态空间实现 3.6.1 实现问题的基本概念和属 3.6.2 能控标准型实现和能观标准型实现 3.6.3 实现 3.6.4 能控和能观与传递函数(阵)的关系 3.7 系统能控和能观的MATLAB分析 3.7.1 系统的能控和能观分析 3.7.2 系统能控分解 3.7.3 系统能观分解 习题第4章 李雅普诺夫稳定分析 4.1 李雅普诺夫稳定定义 4.1.1 系统的平衡状态 4.1.2 李雅普诺夫意义下的稳定 4.2 李雅普诺夫法 4.3 李雅普诺夫第二法 4.3.1 标量函数的符号特 4.3.2 二次型标量函数 4.3.3 二次型标量函数的符号特 4.3.4 稳定判据 4.4 线定常系统的稳定分析 4.5 线定常离散时间系统状态稳定分析 4.6 线时变连续系统的稳定分析 4.7 非线系统的李雅普诺夫稳定分析 4.8利用MATLAB进行控制系统的稳定分析 4.8.1 李雅普诺夫法析系统稳定 4.8.2 李雅普诺夫第二法分析系统稳定 习颢第5章 线定常系统的综合 5.1 反馈控制结构及其特 5.1.1 状态反馈 5.1.2 输出反馈 5.1.3 闭环系统的能控与能观 5.2 极点配置 5.2.1 状态反馈极点配置方法 5.2.2 输出反馈极点配置方法 5.3 系统镇定问题 5.3.1 状态反馈镇定 5.3.2 输出反馈镇定 5.4 状态观测器 5.4.1 状态观测器的设计思路 5.4.2 状态观测器的定义 5.4.3 状态观测器的存在条件 5.4.4 状态观测器的计算 5.4.5 降维观测器 5.5 带状态观测器的状态反馈系统 5.5.1 系统结构与状态空间表达式 5.5.2 闭环系统的基本特征 5.6 MATLAB在控制系统综合中的应用 5.6.1 极点配置 5.6.2 状态观测器设计 习 题第6章 现代控制理论应用实例 6.1 倒立摆控制系统 6.2 一阶倒立摆数学模型 6.3 系统的可控分析 6.4 系统稳定分析 6.5 极点配置法设计控制器 6.6 控制效果 6.7 控制器应用参考文献
现代控制理论是自动化等专业的一门重要的专业基础课,它以经典控制理论为基础,以现代数学为主要工具。 现代控制理论以经典控制理论为基础,但研究对象和研究方法都有别于经典控制理论,《现代控制理论基础(普通高校十二五规划教材)》先讨论了经典控制理论与现代控制理论的联系与区别,后着重从线定常系统、离散系统、时变系统进行控制系统的分析和设计。 本书由南昌航空大学郭亮、南昌大学王俐、南昌工程学院杨宵编写。
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