现代控制理论(第2版)

现代控制理论(第2版)
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作者: ,
2017-02
版次: 2
ISBN: 9787302450351
定价: 49.00
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 358页
字数: 477千字
正文语种: 简体中文
313人买过
  •   《现代控制理论(第2版)》主要介绍现代控制理论的基础知识,内容包括系统的状态方程建立及解法,系统的能控性、能观测性和稳定性等定性理论,极点配置、反馈解耦、观测器设计等综合理论,以及最优控制理论和状态估计理论; 同时,适当地介绍了鲁棒控制、时滞系统反馈控制等比较前沿的知识以开阔学生视野; 特别是将MATLAB语言的知识穿插到内容中,有利于培养学生利用计算机解决实际问题的能力。
      《现代控制理论(第2版)》是高等学校自动化专业本科生教材,同时也适合一般工程技术人员自学所用。 第1章绪论1.1控制理论的发展历程简介1.2现代控制理论的主要内容1.3本书的内容和特点第2章控制系统的状态空间描述2.1基本概念2.1.1几个定义2.1.2状态空间表达式的一般形式2.1.3状态空间表达式的系统方框图2.1.4状态空间表达式的状态变量图2.2传递函数与传递函数矩阵2.2.1单输入单输出系统2.2.2多输入多输出系统2.3状态空间表达式的建立2.3.1由物理系统的机理直接建立状态空间表达式2.3.2由高阶微分方程化为状态空间描述2.3.3由传递函数建立状态空间表达式2.4组合系统的状态空间表达式2.4.1并联联结2.4.2串联联结2.4.3反馈联结2.5线性变换2.5.1系统状态的线性变换2.5.2把状态方程变换为对角标准形 2.5.3把状态方程化为若尔当标准形2.5.4系统经状态变换后特征值及传递函数矩阵的不变性2.6离散时间系统的状态空间表达式2.7用MATLAB分析状态空间模型小结习题第3章状态方程的解3.1线性定常系统齐次状态方程的解3.2矩阵指数3.2.1矩阵指数的性质3.2.2几个特殊的矩阵指数3.2.3矩阵指数的计算3.3线性定常连续系统非齐次状态方程的解3.4线性定常系统的状态转移矩阵    3.4.1基本概念3.4.2线性定常系统的状态转移矩阵3.4.3状态转移矩阵的性质 现代控制理论(第2版)目录3.5线性时变系统状态方程的解3.5.1线性时变系统齐次状态方程的解3.5.2线性时变系统的状态转移矩阵3.5.3线性时变系统非齐次状态方程的解     3.6线性连续系统的时间离散化3.6.1近似离散化3.6.2线性连续系统状态方程的离散化3.7离散时间系统状态方程的解3.7.1递推法求解线性离散系统的状态方程3.7.2z变换法3.8利用MATLAB求解系统的状态方程小结习题第4章线性系统的能控性与能观测性4.1定常离散系统的能控性4.1.1定常离散系统的能控性定义4.1.2单输入离散系统能控性的判定条件4.1.3多输入离散系统能控性的判定条件4.2定常连续系统的能控性4.2.1线性定常连续系统的能控性定义4.2.2线性定常连续系统的能控性判据4.2.3线性定常连续系统的输出能控性4.2.4利用MATLAB判定系统能控性4.3定常系统的能观测性4.3.1定常离散系统的能观测性4.3.2定常连续系统的能观测性4.3.3利用MATLAB判定系统能观测性4.4线性时变系统的能控性及能观测性4.4.1线性时变系统的能控性判据4.4.2线性时变系统的能观测性判据4.5能控性与能观测性的对偶关系4.6线性定常系统的结构分解4.6.1系统的能控性分解4.6.2系统的能观测性分解4.6.3系统按能控性与能观测性进行标准分解4.7能控性、能观测性与传递函数矩阵的关系4.7.1单输入单输出系统4.7.2多输入多输出系统4.8能控标准形和能观测标准形4.8.1系统的能控标准形4.8.2系统的能观测标准形4.9系统的实现4.9.1单输入单输出系统的实现问题4.9.2多输入多输出系统的实现问题4.9.3传递函数矩阵的最小实现小结习题第5章控制系统的李雅普诺夫稳定性分析5.1稳定性的基本概念5.2李雅普诺夫稳定性理论5.2.1李雅普诺夫第一方法5.2.2李雅普诺夫第二方法5.2.3几点说明5.3李雅普诺夫方法在线性系统中的应用5.3.1用李雅普诺夫方法判断线性系统的稳定性5.3.2用李雅普诺夫函数求解参数最优化问题5.3.3用李雅普诺夫函数估计线性系统动态响应的快速性5.3.4利用MATLAB进行稳定性分析5.4李雅普诺夫方法在非线性系统中的应用5.4.1克拉索夫斯基方法5.4.2变量梯度法小结习题第6章状态反馈和状态观测器6.1状态反馈的定义及其性质6.2极点配置6.2.1极点配置定理6.2.2单输入系统极点配置的算法6.2.3讨论6.2.4多输入系统的极点配置6.2.5利用MATLAB实现极点配置6.3应用状态反馈实现解耦控制6.3.1问题的提出6.3.2实现解耦控制的条件和主要结论6.3.3算法和推论6.3.4利用MATLAB实现解耦控制6.4状态观测器6.4.1状态观测器的存在条件6.4.2全维状态观测器6.4.3降维状态观测器6.4.4利用MATLAB设计状态观测器6.5带状态观测器的反馈系统6.6线性不确定系统的鲁棒控制6.6.1问题的提出及不确定性的描述6.6.2利用MATLAB 设计状态反馈控制律6.6.3时滞系统状态反馈镇定6.6.4H∞控制简介小结习题第7章最优控制7.1最优控制问题7.1.1两个例子7.1.2问题描述7.2求解最优控制的变分方法7.2.1泛函与变分法基础7.2.2欧拉方程7.2.3横截条件7.2.4含有多个未知函数泛函的极值7.2.5条件极值7.2.6最优控制问题的变分解法7.3最大值原理7.3.1古典变分法的局限性7.3.2最大值原理7.3.3古典变分法与最小值原理7.4动态规划7.4.1多级决策过程与最优性原理7.4.2离散系统的动态规划7.4.3连续系统的动态规划7.4.4动态规划与最大值原理的关系7.5线性二次型性能指标的最优控制7.5.1问题提出7.5.2状态调节器7.5.3输出调节器7.5.4跟踪问题7.5.5利用MATLAB求解最优控制7.6快速控制系统7.6.1快速控制问题7.6.2综合问题小结习题第8章状态估计8.1随机系统的描述8.1.1状态空间模型8.1.2差分方程模型8.2最小方差估计 8.3线性最小方差估计8.4最小二乘估计8.5投影定理8.6卡尔曼滤波8.6.1无控制项的线性动态系统的滤波8.6.2一般线性动态系统的滤波8.6.3带有有色噪声的线性动态系统的滤波8.7利用MATLAB实现状态估计小结习题参考文献附录AMATLAB软件包简介A.1MATLAB介绍A.2MATLAB工作环境A.3MATLAB语言的程序设计A.4利用MATLAB语言解决初等数学问题A.5利用MATLAB语言解决高等数学问题A.6MATLAB语言在线性代数中的应用A.7MATLAB语言在控制工程中的应用
  • 内容简介:
      《现代控制理论(第2版)》主要介绍现代控制理论的基础知识,内容包括系统的状态方程建立及解法,系统的能控性、能观测性和稳定性等定性理论,极点配置、反馈解耦、观测器设计等综合理论,以及最优控制理论和状态估计理论; 同时,适当地介绍了鲁棒控制、时滞系统反馈控制等比较前沿的知识以开阔学生视野; 特别是将MATLAB语言的知识穿插到内容中,有利于培养学生利用计算机解决实际问题的能力。
      《现代控制理论(第2版)》是高等学校自动化专业本科生教材,同时也适合一般工程技术人员自学所用。
  • 目录:
    第1章绪论1.1控制理论的发展历程简介1.2现代控制理论的主要内容1.3本书的内容和特点第2章控制系统的状态空间描述2.1基本概念2.1.1几个定义2.1.2状态空间表达式的一般形式2.1.3状态空间表达式的系统方框图2.1.4状态空间表达式的状态变量图2.2传递函数与传递函数矩阵2.2.1单输入单输出系统2.2.2多输入多输出系统2.3状态空间表达式的建立2.3.1由物理系统的机理直接建立状态空间表达式2.3.2由高阶微分方程化为状态空间描述2.3.3由传递函数建立状态空间表达式2.4组合系统的状态空间表达式2.4.1并联联结2.4.2串联联结2.4.3反馈联结2.5线性变换2.5.1系统状态的线性变换2.5.2把状态方程变换为对角标准形 2.5.3把状态方程化为若尔当标准形2.5.4系统经状态变换后特征值及传递函数矩阵的不变性2.6离散时间系统的状态空间表达式2.7用MATLAB分析状态空间模型小结习题第3章状态方程的解3.1线性定常系统齐次状态方程的解3.2矩阵指数3.2.1矩阵指数的性质3.2.2几个特殊的矩阵指数3.2.3矩阵指数的计算3.3线性定常连续系统非齐次状态方程的解3.4线性定常系统的状态转移矩阵    3.4.1基本概念3.4.2线性定常系统的状态转移矩阵3.4.3状态转移矩阵的性质 现代控制理论(第2版)目录3.5线性时变系统状态方程的解3.5.1线性时变系统齐次状态方程的解3.5.2线性时变系统的状态转移矩阵3.5.3线性时变系统非齐次状态方程的解     3.6线性连续系统的时间离散化3.6.1近似离散化3.6.2线性连续系统状态方程的离散化3.7离散时间系统状态方程的解3.7.1递推法求解线性离散系统的状态方程3.7.2z变换法3.8利用MATLAB求解系统的状态方程小结习题第4章线性系统的能控性与能观测性4.1定常离散系统的能控性4.1.1定常离散系统的能控性定义4.1.2单输入离散系统能控性的判定条件4.1.3多输入离散系统能控性的判定条件4.2定常连续系统的能控性4.2.1线性定常连续系统的能控性定义4.2.2线性定常连续系统的能控性判据4.2.3线性定常连续系统的输出能控性4.2.4利用MATLAB判定系统能控性4.3定常系统的能观测性4.3.1定常离散系统的能观测性4.3.2定常连续系统的能观测性4.3.3利用MATLAB判定系统能观测性4.4线性时变系统的能控性及能观测性4.4.1线性时变系统的能控性判据4.4.2线性时变系统的能观测性判据4.5能控性与能观测性的对偶关系4.6线性定常系统的结构分解4.6.1系统的能控性分解4.6.2系统的能观测性分解4.6.3系统按能控性与能观测性进行标准分解4.7能控性、能观测性与传递函数矩阵的关系4.7.1单输入单输出系统4.7.2多输入多输出系统4.8能控标准形和能观测标准形4.8.1系统的能控标准形4.8.2系统的能观测标准形4.9系统的实现4.9.1单输入单输出系统的实现问题4.9.2多输入多输出系统的实现问题4.9.3传递函数矩阵的最小实现小结习题第5章控制系统的李雅普诺夫稳定性分析5.1稳定性的基本概念5.2李雅普诺夫稳定性理论5.2.1李雅普诺夫第一方法5.2.2李雅普诺夫第二方法5.2.3几点说明5.3李雅普诺夫方法在线性系统中的应用5.3.1用李雅普诺夫方法判断线性系统的稳定性5.3.2用李雅普诺夫函数求解参数最优化问题5.3.3用李雅普诺夫函数估计线性系统动态响应的快速性5.3.4利用MATLAB进行稳定性分析5.4李雅普诺夫方法在非线性系统中的应用5.4.1克拉索夫斯基方法5.4.2变量梯度法小结习题第6章状态反馈和状态观测器6.1状态反馈的定义及其性质6.2极点配置6.2.1极点配置定理6.2.2单输入系统极点配置的算法6.2.3讨论6.2.4多输入系统的极点配置6.2.5利用MATLAB实现极点配置6.3应用状态反馈实现解耦控制6.3.1问题的提出6.3.2实现解耦控制的条件和主要结论6.3.3算法和推论6.3.4利用MATLAB实现解耦控制6.4状态观测器6.4.1状态观测器的存在条件6.4.2全维状态观测器6.4.3降维状态观测器6.4.4利用MATLAB设计状态观测器6.5带状态观测器的反馈系统6.6线性不确定系统的鲁棒控制6.6.1问题的提出及不确定性的描述6.6.2利用MATLAB 设计状态反馈控制律6.6.3时滞系统状态反馈镇定6.6.4H∞控制简介小结习题第7章最优控制7.1最优控制问题7.1.1两个例子7.1.2问题描述7.2求解最优控制的变分方法7.2.1泛函与变分法基础7.2.2欧拉方程7.2.3横截条件7.2.4含有多个未知函数泛函的极值7.2.5条件极值7.2.6最优控制问题的变分解法7.3最大值原理7.3.1古典变分法的局限性7.3.2最大值原理7.3.3古典变分法与最小值原理7.4动态规划7.4.1多级决策过程与最优性原理7.4.2离散系统的动态规划7.4.3连续系统的动态规划7.4.4动态规划与最大值原理的关系7.5线性二次型性能指标的最优控制7.5.1问题提出7.5.2状态调节器7.5.3输出调节器7.5.4跟踪问题7.5.5利用MATLAB求解最优控制7.6快速控制系统7.6.1快速控制问题7.6.2综合问题小结习题第8章状态估计8.1随机系统的描述8.1.1状态空间模型8.1.2差分方程模型8.2最小方差估计 8.3线性最小方差估计8.4最小二乘估计8.5投影定理8.6卡尔曼滤波8.6.1无控制项的线性动态系统的滤波8.6.2一般线性动态系统的滤波8.6.3带有有色噪声的线性动态系统的滤波8.7利用MATLAB实现状态估计小结习题参考文献附录AMATLAB软件包简介A.1MATLAB介绍A.2MATLAB工作环境A.3MATLAB语言的程序设计A.4利用MATLAB语言解决初等数学问题A.5利用MATLAB语言解决高等数学问题A.6MATLAB语言在线性代数中的应用A.7MATLAB语言在控制工程中的应用
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