現代控制理論基礎

第0章 緒論
0．1 現代控制理論概述
0．1．1 控制理論發(fā)展歷史
0．1．2 現代控制理論與經典控制理論的差異
0．1．3 現代控制理論的研究內容及其分支
0．2 本書的主要內容
0．2．1 本書主要內容結構
0．2．2 MATLAB工程軟件簡介
第1章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
1．1 狀態(tài)空間描述
1．1．1 狀態(tài)空間描述的基本概念
1．1．2 狀態(tài)空間方程的建立
1．1．3 化高階微分方程為狀態(tài)空間方程
1．2 狀態(tài)空間方程的線性變換
1．2．1 狀態(tài)向量線性變換
1．2．2化系數矩陣A為對角標準形
l_2．3化系數矩陣A為約當標準形
1．3傳遞函數矩陣
1．3．1 由狀態(tài)空間方程轉換成傳遞函數矩陣
1．3．2 子系統(tǒng)串并聯與閉環(huán)系統(tǒng)傳遞函數矩陣
1．4 離散系統(tǒng)的數學描述
1．4．1 離散系統(tǒng)狀態(tài)空間方程
1．4．2 脈沖傳遞函數矩陣
1．5 用MATLAB進行數學建模和模型轉換
1．5．1 MATLAB簡介
1．5．2 控制系統(tǒng)的數學描述
1．5．3 模型的轉換
1．5．4 模型的連接
習題
第2章 線性系統(tǒng)的運動分析
2．1 線性定常系統(tǒng)齊次狀態(tài)方程的解
2．2 狀態(tài)轉移矩陣
2．2．1 狀態(tài)轉移矩陣φ(t)的基本性質
2．2．2 狀態(tài)轉移矩陣φ(t)的計算方法
2．3 非齊次狀態(tài)方程的求解
2．4 線性定常離散系統(tǒng)的運動分析
2．4．1 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的離散化
2．4．2 線性定常離散系統(tǒng)的解
2．5 MATLAB在狀態(tài)方程求解中的應用
2．5．1 矩陣指數函數e的計算
2．5．2 線性定常非齊次狀態(tài)方程在典型信號作用下的解
2．5．3 連續(xù)系統(tǒng)離散化
習題
第3章 控制系統(tǒng)的能控性和能觀性
3．1 線性連續(xù)系統(tǒng)的能控性與能觀性
3．1．1 線性系統(tǒng)的能控性定義及判據
3．1．2 線性系統(tǒng)的能觀性定義及判據
3．1．3 對偶性原理
3．2 線性離散時間系統(tǒng)的能控性與能觀性
3．2．1 線性定常離散時間系統(tǒng)的能控性定義及判據

3．2．2 線性定常離散時間系統(tǒng)的能觀性定義及判據
3．3 能控標準形與能觀標準形
3．3．1 能控標準形
3．3．2 能觀標準形
3．4 能控性、能觀性與傳遞函數的關系
3．5 實現問題
3．5．1 能控、能觀標準形的實現
3．5．2 對角標準形或約當標準形的實現
3．5．3 最小實現
3．6 線性定常系統(tǒng)的結構分解
3．6．1 能控性結構分解
3．6．2 能觀性結構分解
3．6．3 系統(tǒng)按能控性和能觀性的標準分解
3．7 MATLAB在系統(tǒng)能控性和能觀性分析中的應用
3．7．1 狀態(tài)空間模型能控、能觀性判定
3．7．2 用MATLAB解決實現問題
3．7．3 控制系統(tǒng)的結構分解
習題
第4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
4．1 李雅普諾夫穩(wěn)定性定義
4．1．1 系統(tǒng)的平衡狀態(tài)
4．1．2 李雅普諾夫穩(wěn)定性的定義
4．2 李雅普諾夫第二法
4．2．1 預備知識
4．2．2 李雅普諾夫第二法穩(wěn)定性定理
4．3 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的李雅普諾夫穩(wěn)定性分析
4．4 線性定常離散系統(tǒng)的李雅普諾夫穩(wěn)定性分析
4．5 非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
4．6 MATLAB在系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中的應用
4．6．1 利用特征根判斷穩(wěn)定性
4．6．2 利用李雅普諾夫方程判斷穩(wěn)定性
習題
第5章 極點配置與觀測器的設計
5．1 反饋控制結構
5．1．1 狀態(tài)反饋
5．1．2 輸出反饋
5．1．3 狀態(tài)反饋系統(tǒng)的性質
5．2 系統(tǒng)的極點配置
5．2．1 能控系統(tǒng)的極點配置
5．2．2 鎮(zhèn)定問題
5．3 狀態(tài)解耦
5．3．1 問題的提出
5．3．2 狀態(tài)解耦
5．4 觀測器及其設計方法
5．4．1 觀測器的設計思路
5．4．2 全維觀測器的設計
5．4．3 降維觀測器的設計
5．5 帶狀態(tài)觀測器的反饋系統(tǒng)
5．5．1 系統(tǒng)結構
5．5．2 系統(tǒng)基本特性

5．6 MATLAB在控制系統(tǒng)綜合中的應用
5．6．1 極點配置
5．6．2 狀態(tài)觀測器設計
習題
*第6章 最優(yōu)控制
6．1 最優(yōu)控制問題概述
6．1．1 引言
6．1．2 最優(yōu)控制問題的提法
6．1．3 性能指標的分類
6．2 用變分法求解最優(yōu)控制問題
6．2．1 泛函與變分
6．2．2 末值時刻固定、末值狀態(tài)自由情況下的最優(yōu)控制
6．2．3 末值時刻和末端狀態(tài)固定情況下的最優(yōu)控制
6．3 極小值原理
6．4 用動態(tài)規(guī)劃法求解最優(yōu)控制問題
6．4．1 動態(tài)規(guī)劃法的基本思想
6．4．2 最優(yōu)性原理
6．4．3 用動態(tài)規(guī)劃法求解離散系統(tǒng)最優(yōu)控制問題
6．5 線性二次型最優(yōu)控制調節(jié)器
6．5．1 二次型最優(yōu)調節(jié)器
6．5．2 定常情況下二次型調節(jié)器的穩(wěn)定性
6．6 MATLAB在系統(tǒng)最優(yōu)控制中的應用
6．6．1 線性二次型指標最優(yōu)調節(jié)器的設計
6．6．2 最優(yōu)化工具使用簡介
習題
參考文獻