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图书信息
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现代控制理论基础与应用
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ISBN: | 9787512433847 |
定价: | ¥39.80 |
作者: | 郭亮,代冀阳,胡梅玲编著 |
出版社: | 北京航空航天大学出版社 |
出版时间: | 2021年01月 |
开本: | 24cm |
页数: | 225页 |
装祯: | 平装 |
中图法: | O231 |
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2024-04-17
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图书简介 | 本书共7章, 内容包括控制系统的状态空间描述、线性系统的运动分析、控制系统的能控性和能观性、李雅普诺夫稳定性分析、线性系统的状态综合及倒立摆应用实例。该书还适当介绍了相关内容的MATLAB仿真求解方法, 以加深对相关知识的理解。最后, 还以经典控制模型倒立摆系统为例, 介绍了现代控制理论在实际控制系统中的应用方法和过程。 |
目录 | 第0章 绪论r O.1 自动控制理论的发展与现状r 0.1.1 控制理论发展初期及经典控制理论阶段r O.1.2 现代控制理论阶段r 0.1.3 大系统理论和智能控制理论阶段r 0.2 现代控制理论的研究范围r 0.2.1 系统辨识r 0.2.2 线系统理论r 0.2.3 优控制r 0.2.4 优滤波(佳估计)r O.2.5 自适应控制r 0.3 经典与现代控制理论的比较r O.3.1 经典与现代控制理论的区别r 0.3.2 经典控制理论与现代控制理论的关系r 0.4 控制理论的应用r O.5 未来的发展方向——智能控制r 0.6 MATLAB软件r 第1章 控制系统状态空间描述r 1.1 状态空间模型r 1.1.1 状态空间的相关概念r 1.1.2 状态空间一般表达式r 1.1.3 状态空间表达式的模拟结构图r 1.2 状态空间表达式的建立r 1.2.1 由系统机理建立状态空间表达式r 1.2.2 由动态结构图求取系统状态空间表达式r 1.2.3 由微分方程求取状态空间表达式r 1.2.4 由传递函数求取状态空间表达式r 1.3 系统状态空间的线变换r 1.3.1 系统状态空间表达式的非r 1.3.2 特征值不变与系统的不变量r 1.3.3 状态空间表达式变换为约旦标准型r 1.4 系统传递函数阵r 1.4.1 由状态空间表达式求传递函数(阵)r 1.4.2 传递函数(阵)的不变r 1.5 离散系统状态空间描述r 1.5.1 由差分方程建立状态空间表达式r 1.5.2 由脉冲传递函数建立状态空间表达式r 1.6 非线和时变系统的状态空间描述r 1.6.1 非线系统r 1.6.2 时变系统r 1.7 MATLA行状态空间模型的建立r 题r 第2章 线系统状态空间表达式的解r 2.1 线定常系统齐次状态方程的解r 2.1.1 矩阵指数法r 2.1.2 反拉氏变换法r 2.2 状态转移矩阵r 2.2.1 状态转移矩阵的质r 2.2.2 几个特殊的矩阵指数函数r 2.2.3 状态转移矩阵φ(t)或eAt的计算r 2.3 线定常系统非齐次方程的解r 2.4 线时变系统状态方程的解r 2.4.1 线时变系统齐次方程的解r 2.4.2 状态转移矩阵的质r 2.4.3 线时变系统非齐次方程的解r 2.5 离散时间系统的状态空间分析r 2.5.1 连续系统状态空间方程的离散化r 2.5.2 离散时间系统状态方程的解r 2.5.3 离散系统的状态转移矩阵φ(k)的计算r 2.6 利用MATLAB求解状态空间表达式r 题r 第3章 控制系统的能控和能观r 3.1 系统的能控及其判别r 3.1.1 线定常系统的能控定义r 3.1.2 线定常连续系统的能控判别r 3.1.3 线定常连续系统能控的另一种判别方法r 3.1.4 线定常离散系统的能控判别r 3.1.5 线定常连续系统的输出能控r 3.2 系统的能观及其判别r 3.2.1 线定常连续系统的能观r 3.2.2 线定常连续系统能观的另一种判别方法r 3.2.3 线定常离散系统的能观r 3.3 系统能控标准型和能观标准型r 3.3.1 单输入系统的能控标准型r 3.3.2 单输出系统的能观标准型r 3.4 系统能控和能观的对偶关系r 3.4.1 对偶系统r 3.4.2 对偶原理r 3.5 线系统的结构分解r 3.5.1 化为约旦标准型的分解r 3.5.2 按能控和能观分解r 3.6 传递函数矩阵的状态空间实现r 3.6.1 实现问题的基本概念和属r 3.6.2 能控标准型实现和能观标准型实现r 3.6.3 小实现r 3.6.4 能控和能观与传递函数(阵)的关系r 3.7 系统能控和能观的MATLAB分析r 3.7.1 系统的能控和能观分析r 3.7.2 系统能控分解r 3.7.3 系统能观分解r 题r 第4章 李雅普诺夫稳定分析r 4.1 李雅普诺夫稳定定义r 4.1.1 系统衡状态r 4.1.2 李雅普诺夫意义下的稳定r 4.2 李雅普诺夫法r 4.3 李雅普诺夫法r 4.3.1 标量函数的符号特r 4.3.2 二次型标量函数r 4.3.3 二次型标量函数的符号特r 4.3.4 稳定判据r 4.4 线定常系统的稳定分析r 4.5 线定常离散时间系统状态稳定分析r 4.6 线时变连续系统的稳定分析r 4.7 非线系统的李雅普诺夫稳定分析r 4.8 利用MATLA行控制系统的稳定分析r 4.8.1 李雅普诺夫法分析系统稳定r 4.8.2 李雅普诺夫法分析系统稳定r 题r 第5章 线定常系统的综合r 5.1 反馈控制结构及其特r 5.1.1 状态反馈r 5.1.2 输出反馈r 5.1.3 闭环系统的能控与能观r 5.2 极点配置r 5.2.1 状态反馈极点配置方法r 5.2.2 输出反馈极点配置方法r 5.3 系统镇定问题r 5.3.1 状态反馈镇定r 5.3.2 输出反馈镇定r 5.4 状态观测器r 5.4.1 状态观测器的设计思路r 5.4.2 状态观测器的定义r 5.4.3 状态观测器的存在条件r 5.4.4 状态观测器的计算r 5.4.5 降维观测器r 5.5 带状态观测器的状态反馈系统r 5.5.1 系统结构与状态空间表达式r 5.5.2 闭环系统的基本特征r 5.6 MATLAB在控制系统综合中的应用r 5.6.1 极点配置r 5.6.2 状态观测器设计r 题r 第6章 优控制r 6.1 优控制数学描述r 6.1.1 控制系统的状态方程r 6.1.2 终止状态的目标集r 6.1.3 容许控制函数集r 6.1.4 能指标r 6.1.5 优控制定义r 6.1 _6离散系统优控制问题的数学描述r 6.1.7 优控制问题的解法r 6.2 泛函极值及变分法r 6.2.1 函数的极值r 6.2.2 变分法r 6.2.3 泛函的极值r 6.2.4 固定端点的变分问题r 6.2.5 可变端点的变分问题r 6.2.6 应用变分法求解优控制问题r 6.3 极小值原理r 6.4 线二次型优控制r 6.4.1 线二次型优控制定义r 6.4.2 线二次型能指标及其含义r 6.4.3 线二次型优控制问题的几种特殊情况r 6.5 基于MATLAB的线二次型优控制设计r 第7章 现代控制理论应用实例r 7.1 倒立摆控制系统r 7.2 一阶倒立摆数学模型r 7.3 系统的可控分析r 7.4 系统稳定分析r 7.5 极点配置法设计控制器r 7.6 控制效果仿真r 7.7 线二次型优控制在倒立摆系统中的应用r 7.8 控制器应用r 参考文献 |
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