现代控制理论基础

前言

绪论

第一章线性系统的状态空间描述

第一节状态空间分析法

第二节由系统框图导出状态空间描述

第三节由系统机理导出状态空间描述

第四节由输入输出描述导出状态空间描述及其几种标准型式

第五节离散时间线性系统的状态空间描述

第六节线性定常系统的特征结构

第七节由状态空间描述求传递函数

第八节状态矢量的线性变换

第九节组合系统的状态空间描述

习题

第二章线性系统的运动分析

第一节状态方程的齐次解(自由解)

第二节状态转移矩阵

第三节线性系统的运动分析

第四节连续系统的时间离散化

第五节线性离散系统的运动分析

习题

第三章线性系统的能控性与能观测性

第一节能控性定义

第二节能控性判据

第三节能观测性及其判据

第四节离散系统的能控性与能观测性

第五节能控性与能观测性的对偶关系

第六节能控标准型与能观测标准型

第七节系统的结构分解

第八节传递函数阵的实现问题

第九节能控性和能观测性与传递函数零极点的关系

习题

第四章控制系统的稳定性分析

第一节动态系统的外部稳定性

第二节动态系统的内部稳定性

第三节李雅普诺夫判稳第一方法

第四节李雅普诺夫判稳第二方法

第五节李雅普诺夫判稳方法在线性系统中的应用

习题

第五章线性定常系统的综合

第一节线性反馈控制系统的基本结构

第二节带输出反馈系统的综合

第三节带状态反馈系统的综合

第四节状态重构与状态观测器的设计

第五节带观测器状态反馈系统的综合

第六节解耦控制系统的综合

习题

第六章状态空间分析法在工程中的应用

第一节单倒置摆控制系统的状态空间设计

第二节大型桥式吊车行车控制系统的状态空间设计

参考文献

　　“现代控制理论”是自动化领域的一门重要的基础课程。本书适应工程与应用类院校自动化及相近专业的需要，力图结合系统的物理概念，深入浅出地阐述了现代控制理论的最基本内容，包括：状态空间的基本概念和分析方法，系统的状态空间描述和各种标准型，系统的运动分析，能控性与能观测性，结构分解和实现问题，以及系统的稳定性分析、状态反馈和状态观测器等。最后介绍了两个工程实例，以归纳和总结状态空间的分析方法和具体应用。本书可供工业自动化、电子信息以及其他相关专业作为教材使用，也适于在职人员和广大青年读者自学深造使用。　　本书是1998版《现代控制理论基础》一书的修订本。该书依据21世纪教学改革精神和借鉴近年来使用该教材的课程教学成果和经验，并吸纳教材使用中的反馈意见和有关建议，对书中某些章节的内容安排和论述方式作了改动和补充：一、增加离散时间系统的示例和建立状态空间描述的具体方法，使所阐述的内容更系统和实用；二、对线性定常系统的特征结构从概念和算法角度作较为系统的论述，以帮助读者对系统分析和综合的理解和计算；三、增加了组合系统的状态空间描述；四、添加了状态空间分析法在工程中的应用实例，以倒立摆和桥式起重机为示例讲述对实际系统建模、分析和综合等原理和算法的具体应用，引导读者正确运用所学理论去解决工程中的实际问题。