現(xiàn)代控制理論基礎

前言
第1章 緒論
1．1 控制理論發(fā)展歷史簡介
1．2 現(xiàn)代控制理論的基本內容
1．3 現(xiàn)代控制理論與經(jīng)典控制理論的對比
1．4 本書的內容和特點
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)空間模型
2．2．1 狀態(tài)空間的基本概念
2．2．2 系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式的一般形式
2．2．3 狀態(tài)空間模型的圖示
2．3 狀態(tài)空間表達式的建立
2．3．1 由系統(tǒng)的機理建立狀態(tài)空間表達式
2．3．2 由系統(tǒng)微分方程建立狀態(tài)空間表達式
2．3．3 由傳遞函數(shù)建立狀態(tài)空間表達式
2．4 系統(tǒng)狀態(tài)方程的線性變換
2．4．1 系統(tǒng)狀態(tài)的線性變換
2．4．2 將狀態(tài)方程變換為對角線標準型
2．4．3 將狀態(tài)方程變換為約當標準型
2．4．4 線性變換的基本性質
2．5 由狀態(tài)空間表達式求傳遞函數(shù)(陣)
2．5．1 傳遞函數(shù)(陣)
2．5．2 組合系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣
2．6 離散時間系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式
2．7 利用MATLAB進行系統(tǒng)數(shù)學模型的轉換
2．7．1 系統(tǒng)的模型
2．7．2 系統(tǒng)模型的轉換
小結
思考題與習題
第3章 線性控制系統(tǒng)的動態(tài)分析
3．1 引言
3．2 線性定常系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解
3．2．1 線性定常系統(tǒng)齊次狀態(tài)方程的解
3．2．2 狀態(tài)轉移矩陣的性質及其計算方法
3．2．3 線性定常系統(tǒng)非齊次狀態(tài)方程的解
3．3 線性時變連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解
3．3．1 線性時變連續(xù)系統(tǒng)齊次狀態(tài)方程的解
3．3．2 線性時變連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)轉移矩陣
3．3．3 線性時變連續(xù)系統(tǒng)非齊次狀態(tài)方程的解
3．4 線性離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解
3．4．1 線性連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程的離散化
3．4．2 線性離散系統(tǒng)狀態(tài)方程的解
3．5 MATLAB在線性控制系統(tǒng)動態(tài)分析中的應用
3．5．1 矩陣指數(shù)函數(shù)的計算
3．5．2 基于狀態(tài)空間模型的線性定常系統(tǒng)時域響應分析
3．5．3 連續(xù)系統(tǒng)的離散化
小結
思考題與習題
第4章 線性系統(tǒng)的能控性和能觀測性

4．1 引言
4．2 線性連續(xù)系統(tǒng)的能控性
4．2．1 能控性的直觀討論
4．2．2 狀態(tài)能控性的定義
4．2．3 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)能控性判別
4．2．4 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的輸出能控性
4．2．5 線性時變連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)能控性
4．3 線性連續(xù)系統(tǒng)的能觀測性
4．3．1 能觀測性的直觀討論
4．3．2 狀態(tài)能觀測性的定義
4．3．3 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)能觀測性判據(jù)
4．3．4 線性時變連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)能觀測性
4．4 線性定常離散系統(tǒng)的能控性和能觀測性
4．4．1 線性定常離散系統(tǒng)的狀態(tài)能控性與能達性
4．4．2 線性定常離散系統(tǒng)的能觀測性
4．4．3 離散化線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)能控性和能觀測性
4．5 能控標準型和能觀測標準型
4．5．1 能控標準型
4．5．2 能觀測標準型
4．6 系統(tǒng)能控性和能觀測性的對偶原理
4．7 線性系統(tǒng)的結構性分解
4．7．1 能控性分解
4．7．2 能觀測性分解
4．7．3 能控能觀測分解
4．8 能控性和能觀測性與傳遞函數(shù)(陣)的關系
4．8．1 單輸入單輸出系統(tǒng)
4．8．2 多輸入多輸出系統(tǒng)
4．9 系統(tǒng)的實現(xiàn)問題
4．9．1 定義和基本特性
4．9．2 能控標準實現(xiàn)和能觀測標準實現(xiàn)
4．9．3 最小實現(xiàn)
4．10 MATLAB在能控性和能觀測性分析中的應用
4．10．1 系統(tǒng)能控性、能觀測性分析的MATLAB函數(shù)
4．10．2 用MATLAB進行系統(tǒng)能控性和能觀測性分析舉例
小結
思考題與習題
第5章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
5．1 引言
5．2 李亞普諾夫穩(wěn)定性的基本概念
5．2．1 平衡狀態(tài)
5．2．2 范數(shù)和球域
5．2．3 李亞普諾夫穩(wěn)定性定義
5．3 李亞普諾夫穩(wěn)定性定理
5．3．1 李亞普諾夫第一法
5．3．2 預備知識
5．3．3 李亞普諾夫第二法
5．4 線性系統(tǒng)李亞普諾夫穩(wěn)定性分析
5．4．1 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
5．4．2 線性時變連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
5．4．3 線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析

5．5 非線性系統(tǒng)李亞普諾夫穩(wěn)定性分析
5．5．1 克拉索夫斯基法
5．5．2 變量梯度法
5．5．3 阿依捷爾曼法
5．6 MATLAB在系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中的應用
5．6．1 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的李亞普諾夫穩(wěn)定性
5．6．2 線性定常離散系統(tǒng)的李亞普諾夫穩(wěn)定性
小結
思考題與習題
第6章 線性系統(tǒng)的綜合
6．1 引言
6．1．1 問題的提出
6．1．2 性能指標的類型
6．1．3 研究綜合問題的主要內容
6．1．4 工程實現(xiàn)中的一些理論問題
6．2 狀態(tài)反饋與輸出反饋
6．2．1 狀態(tài)反饋
6．2．2 輸出反饋
6．2．3 反饋控制對能控性與能觀測性的影響
6．3 極點配置
6．3．1 狀態(tài)反饋極點配置定理
6．3．2 系統(tǒng)狀態(tài)反饋極點配置的算法
6．3．3 輸出反饋極點配置
6．4 系統(tǒng)鎮(zhèn)定
6．4．1 狀態(tài)反饋鎮(zhèn)定
6．4．2 輸出反饋鎮(zhèn)定
6．5 系統(tǒng)解耦
6．5．1 前饋補償器解耦
6．5．2 狀態(tài)反饋解耦
6．6 狀態(tài)觀測器
6．6．1 全維狀態(tài)觀測器及其設計方法
6．6．2 降維狀態(tài)觀測器及其設計方法
6．7 采用狀態(tài)觀測器的狀態(tài)反饋系統(tǒng)
6．8 MATLAB在極點配置及狀態(tài)觀測器設計中的應用
6．8．1 用MATLAB實現(xiàn)極點配置
6．8．2 用MATLAB實現(xiàn)狀態(tài)觀測器設計
6．8．3 用MATLAB實現(xiàn)帶狀態(tài)觀測器的閉環(huán)狀態(tài)反饋系統(tǒng)
小結
思考題與習題
思考題與習題答案
參考文獻