现代控制理论
本书特色
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现代控制理论是建立在状态空间法基础上的一种控制理论，是自动控制理论的一个重要组成部分。本书反映当前技术发展的主流和趋势，以加强基础、突出处理问题的思维方法、培养学生分析问题和解决问题的能力为原则，详细介绍了基于状态空间模型的线性系统分析和综合方法，包括状态空间模型的建立、系统的动态分析、系统的能控性和能观性、极点配置、状态观测器设计、稳定性理论和李雅普诺夫方法，简单介绍了状态估计与卡尔曼滤波、系统辨识和自适应控制的基本理论与内容。在介绍系统分析和控制系统设计方法的同时，适当地给出了相应的matlab函数和工程应用举例，便于读者利用matlab软件来求解控制系统的一些计算和仿真问题。
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内容简介
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★本书是作者在总结十余年教学经验的基础上，参考已出版的同类教材编写而成，反映了当前技术发展的主流和趋势。
★给出了相应的matlab函数和工程应用举例，便于读者利用matlab软件来培养分析问题和解决问题的能力。
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目录
前言绪论0��1控制理论的发展回顾0��2现代控制理论的研究范围及分支0��3经典控制理论与现代控制理论的研究与比较0��4设计一个控制系统的基本步骤0��5matlab仿真平台0��6本书的内容和特点第1章控制系统的状态空间描述1��1状态空间的基本概念1��1��1系统的基本概念1��1��2系统数学描述的基本概念1��1��3系统状态描述的基本概念1��2控制系统的状态空间表达式1��2��1状态空间表达式1��2��2状态空间表达式的一般形式1��2��3状态空间表达式的矢量结构图1��2��4状态空间表达式的模拟结构图1��3控制系统状态空间表达式的建立1��3��1由系统框图建立状态空间表达式1��3��2由机理法建立状态空间表达式1��3��3由传递函数或微分方程建立状态空间表达式1��4线性系统的传递函数阵1��4��1由状态空间表达式求传递函数阵1��4��2组合系统的传递函数阵1��5线性系统的数学模型变换1��5��1状态向量的线性变换1��5��2系统特征值与特征向量1��5��3通过线性变换将状态空间表达式化为标准型1��5��4传递函数的并联型实现1��6离散系统的状态空间描述1��6��1离散系统的状态空间表达式1��6��2由差分方程建立状态空间表达式1��6��3脉冲传递函数的并联型实现1��6��4由离散系统状态空间表达式求脉冲传递函数阵1��7非线性系统局部线性化后的状态空间表达式1��8matlab在系统数学模型中的应用1��8��1线性系统的数学模型1��8��2传递函数模型与状态空间模型的相互转换1��8��3线性系统的线性变换习题上机练习题第2章线性系统状态方程的解2��1线性定常系统状态方程的解2��1��1线性定常系统齐次状态方程的解2��1��2线性定常系统状态转移矩阵的运算性质2��1��3线性定常系统状态转移矩阵的计算方法2��1��4线性定常系统非齐次状态方程的解2��2线性时变系统状态方程的解2��2��1线性时变系统齐次状态方程的解2��2��2线性时变系统状态转移矩阵的运算性质2��2��3线性时变系统状态转移矩阵的计算方法2��2��4线性时变系统非齐次状态方程的解2��3离散时间系统状态方程的解2��3��1迭代法求解线性离散状态方程2��3��2z反变换法求解线性定常离散状态方程2��4连续状态方程的离散化2��4��1线性定常连续状态方程的离散化2��4��2线性时变连续状态方程的离散化2��4��3近似离散化2��5matlab在线性系统动态分析中的应用2��5��1matlab求解线性定常系统的状态转移矩阵2��5��2matlab求解定常系统时间响应2��5��3matlab变换连续状态空间模型为离散状态空间模型习题上机练习题第3章线性系统的能控性和能观性3��1线性连续系统的能控性3��1��1能控性定义3��1��2线性定常连续系统的能控性判据3��1��3线性时变连续系统的能控性判据3��2线性连续系统的能观性3��2��1能观性定义3��2��2线性定常连续系统的能观性判据3��2��3线性时变连续系统的能观性判据3��3线性离散系统的能控性和能观性3��3��1线性离散系统能控性定义3��3��2线性定常离散系统能控性判据3��3��3线性离散系统能观性定义3��3��4线性定常离散系统能观性判据3��4线性系统能控性和能观性的对偶关系3��4��1对偶系统3��4��2对偶原理3��5能控标准型和能观标准型3��5��1单输入系统的能控标准型3��5��2单输出系统的能观标准型3��6线性系统的结构分解3��6��1按约当标准型分解3��6��2按能控性分解3��6��3按能观性分解3��6��4按能控能观性分解3��7传递函数矩阵的实现问题3��7��1实现问题的基本概念3��7��2系统的标准型实现3��7��3传递函数矩阵的*小实现3��7��4传递函数矩阵与能控性和能观性的关系3��8matlab在能控性和能观性分析中的应用习题上机练习题第4章稳定性理论与李雅普诺夫方法4��1稳定性基本概念4��1��1外部稳定性4��1��2内部稳定性4��1��3外部稳定性与内部稳定性间的关系4��2李雅普诺夫稳定性的基本概念4��2��1平衡状态4��2��2范数4��2��3李雅普诺夫稳定性的定义4��3李雅普诺夫间接法4��3��1线性系统的稳定判据4��3��2非线性系统的稳定判据4��4李雅普诺夫直接法4��4��1李雅普诺夫直接法的基本思想4��4��2二次型函数及其定号性4��4��3李雅普诺夫稳定性定理4��5李雅普诺夫直接法在线性时不变系统中的应用4��5��1连续系统的李雅普诺夫稳定性分析4��5��2离散系统的李雅普诺夫稳定性分析4��6李雅普诺夫直接法在线性时变系统中的应用4��6��1连续系统的李雅普诺夫稳定性分析4��6��2离散系统的李雅普诺夫稳定性分析4��7李雅普诺夫直接法在非线性系统中的应用4��7��1雅可比矩阵法4��7��2变量梯度法4��8matlab在系统稳定性分析中的应用习题上机练习题第5章线性时不变系统的综合5��1线性时不变系统反馈控制的结构及特性5��1��1状态反馈5��1��2输出反馈5��1��3从输出到状态向量导数x·的反馈5��1��4动态补偿器5��1��5反馈控制对系统能控性和能观性的影响5��2闭环极点配置5��2��1采用状态反馈5��2��2采用输出反馈5��2��3采用从输出到状态向量导数x·的反馈5��3系统镇定问题5��4系统解耦问题5��4��1前馈补偿器解耦5��4��2串联补偿器解耦5��4��3状态反馈解耦5��5状态观测器5��5��1状态观测器定义5��5��2状态观测器存在条件5��5��3全维观测器设计5��5��4降维状态观测器设计5��6带状态观测器的状态反馈系统5��6��1闭环控制系统的结构与状态空间表达式5��6��2闭环控制系统的基本特性5��6��3带观测器的状态反馈系统与带补偿器的输出反馈系统的等价性5��7利用matlab实现系统的综合5��7��1利用matlab进行闭环系统极点配置5��7��2利用matlab设计全维状态观测器5��7��3利用matlab设计降维状态观测器5��7��4带状态观测器的系统极点配置5��8工程应用举例5��8��1稳态精度与跟踪问题5��8��2车载倒立摆控制系统设计5��8��3truck-trailer控制系统设计习题上机练习题第6章现代控制理论其他专题6��1*优控制6��1��1*优控制概述6��1��2泛函及其极值——变分法6��1��3变分法在*优控制中的应用6��1��4极小值原理及其应用6��1��5线性二次型*优控制问题6��1��6matlab在*优控制中的应用6��2状态估计与卡尔曼滤波6��2��1状态估计与卡尔曼滤波概述6��2��2*小二乘估计法6��2��3*小方差估计法6��2��4线性*小方差估计法6��2��5卡尔曼滤波算法6��2��6matlab在状态估计与卡尔曼滤波中的应用6��3系统辨识6��3��1系统辨识概述6��3��2系统参数辨识6��3��3模型阶次的辨识6��3��4matlab在系统辨识中的应用6��4自适应控制6��4��1自适应控制概述6��4��2模型参考自适应控制6��4��3自校正控制器6��4��4matlab在自适应控制中的应用习题上机练习题参考文献
封面
书名:现代控制理论
作者:闫茂德
页数:385
定价:¥55.0
出版社:机械工业出版社
出版日期:2016-02-01
ISBN:9787111520498
PDF电子书大小:65MB 高清扫描完整版