控制理論基礎

前言
第1章 概論
1.1 控制理論的產(chǎn)生與發(fā)展
1.2 控制的意義與作用
1.2.1 控制系統(tǒng)
1.2.2 恒值系統(tǒng)與隨動系統(tǒng)
1.2.3 線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)
1.2.4 連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)
1.2.5 單變量系統(tǒng)與多變量系統(tǒng)
1.3 控制系統(tǒng)的基本模型
第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
2.1 狀態(tài)空間模型
2.1.1 動態(tài)方程
2.1.2 非線性動態(tài)系統(tǒng)的線性化
2.2 狀態(tài)轉移矩陣的一般提法
2.2.1 線性時變系統(tǒng)的狀態(tài)轉移矩陣
2.2.2 線性定常系統(tǒng)的解
2.3 離散時間控制系統(tǒng)
2.3.1 線性控制系統(tǒng)的離散化
2.3.2 離散線性定?？刂葡到y(tǒng)的解法
2.4 傳遞函數(shù)模型
2.5 傳遞函數(shù)矩陣
2.6 傳遞函數(shù)矩陣相互連接的模型
2.6.1 串聯(lián)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)矩陣
2.6.2 并聯(lián)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)矩陣
2.6.3 反饋環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)矩陣
2.6.4 一般的傳遞函數(shù)矩陣
第3章 線性控制系統(tǒng)的能控性與能觀性
3.1 線性控制系統(tǒng)的能控性
3.2 線性控制系統(tǒng)的能觀性
3.3 能控性與能觀性的對偶關系
3.4 線性定常控制系統(tǒng)的分解
3.5 離散時間線性系統(tǒng)的能控性與能觀性
第4章 穩(wěn)定性
4.1 穩(wěn)定性的概念
4.2 線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定性的代數(shù)判據(jù)
4.3 離散時間線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4.4 線性時變系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4.5 非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4.5.1 非線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4.5.2 非線性時變系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4.6 Lyapunov穩(wěn)定性理論
4.6.1 正定函數(shù)與負定函數(shù)
4.6.2 Lyapunov的穩(wěn)定性判據(jù)
4.6.3 線性系統(tǒng)情形
4.6.4 構造Lyapunov函數(shù)的方法
4.7 穩(wěn)定性的頻率判據(jù)
4.7.1 n次多項式的穩(wěn)定性頻率判據(jù)
4.7.2 開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=Q（s）／P（s）的控制系數(shù)的穩(wěn)定頻率判據(jù)
4.7.3 線性定常系統(tǒng)的Nyquist穩(wěn)定性判據(jù)
4.8 穩(wěn)定性與控制
4.8.1 輸入-輸出穩(wěn)定性
4.8.2 線性反饋控制與穩(wěn)定性
4.9 狀態(tài)漸近估計器與調節(jié)器的設計
4.9.1 狀態(tài)漸近估計器的構造
4.9.2 狀態(tài)漸近估計器與狀態(tài)調節(jié)器的分離原理
4.9.3 降維狀態(tài)漸近估計器
第5章 線性定常系統(tǒng)的實現(xiàn)
5.1 控制系統(tǒng)的外部表示
5.2 線性定?？刂葡到y(tǒng)的實現(xiàn)
5.3 最小實現(xiàn)
5.4 傳遞函數(shù)矩陣的能控實現(xiàn)與能觀實現(xiàn)
5.5 離散時間控制系統(tǒng)的參數(shù)辨識
第6章 最優(yōu)控制
6.1 性能指標
6.1.1 性能的度量
6.1.2 最優(yōu)控制的存在性與唯一性介紹
6.2 Bellman方程與Dontryagin最大值原理
6.2.1 Bellman方程與值函數(shù)
6.2.2 Pontryagin最大值原理
6.2.3 最大值原理的充分條件
6.3 一般的最大值原理
6.3.1 控制變量受約束的情形
6.3.2 只有狀態(tài)變量受約束的情形
6.3.3 一種通用的公式
6.4 線性調節(jié)器問題與Riccati矩陣微分方程
6.5 線性調節(jié)器問題與穩(wěn)定性
6.6 跟蹤給定值問題
6.6.1 問題的套用提法
6.6.2 問題的正確提法
6.6.3 二階系統(tǒng)跟蹤給定值的最優(yōu)設計
6.6.4 多輸入一多輸出系統(tǒng)的跟蹤給定值z的問題
第7章 自適應控制
7.1 自適應控制的提出與設計方法
7.1.1 自適應控制的提出
7.1.2 自適應控制的設計方法
7.2 基于優(yōu)化控制策略的自校正器
7.2.1 最小方差調節(jié)器
7.2.2 最小方差控制律
7.2.3 最小方差自校正器
7.3 LQG自校正器
7.3.1 Kalman濾波器
7.3.2 濾波器與狀態(tài)觀測器的關系分析
7.3.3 LQG系統(tǒng)的分離特性
7.3.4 隨機系統(tǒng)的最優(yōu)控制律
7.3.5 二元性原理（雙重效應）
7.3.6 LQG自校正調節(jié)器
7.3.7 LQG自校正控制器
7.4 基于常規(guī)控制策略的自校正器
7.4.1 極點配置自校正調節(jié)器
7.4.2 極點配置自校正控制器
7.4.3 自校正PID控制器
7.4.4 有限拍無紋波控制器
第8章 穩(wěn)定、鎮(zhèn)定與逆最優(yōu)控制
8.1 Lyapunov定理和LaSalle-Yoslaizawa定理
8.2 控制Lyapunov函數(shù)與Sontag公式
8.3 擾動抑制
8.4 隨機形式的Lyapunov定理與LaSalle定理
8.5 逆最優(yōu)控制問題
第9章 逆最優(yōu)控制
9.1 受擾非線性系統(tǒng)的逆最優(yōu)控制
9.1.1 問題描述
9.1.2 逆最優(yōu)控制器的設計
9.1.3 性能估計
9.1.4 實例仿真
9.2 受擾非線性系統(tǒng)的逆最優(yōu)跟蹤
9.2.1 問題描述
9.2.2 逆最優(yōu)控制器設計
9.2.3 數(shù)值仿真
9.3 隨機非線性系統(tǒng)自適應逆最優(yōu)控制
9.3.1 問題描述
9.3.2 全局依概率漸近穩(wěn)定
9.3.3 逆最優(yōu)控制器設計
9.3.4 設計舉例
9.3.5 輸出反饋逆最優(yōu)控制
9.4 統(tǒng)計特性不確定隨機系統(tǒng)穩(wěn)健自適應逆最優(yōu)控制
9.4.1 問題描述
9.4.2 全局依概率漸近穩(wěn)定
9.4.3 自適應逆最優(yōu)控制器設計
9.4.4 設計舉例
參考文獻