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現代控制理論基礎教程(高等院校工程創新應用型特色教材)

  • 作者：編者:張岳//馬志財|責編:王劍喬
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302641803
  • 出版日期：2023/09/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：85
人民幣：RMB 36 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以單輸入-單輸出線性定常系統為背景，系統介紹了現代控制理論的基礎知識。這些基礎知識包括現代控制理論的數學基礎——矩陣、狀態空間法的基本概念、狀態空間法的表達方式、線性定常系統的運動、系統的能控性和可觀測性、系統的狀態反饋與極點配置、線性系統的最優控制以及李雅普諾夫穩定性分析。
    現代控制理論的理論性較強，應用的數學知識較多且內容抽象，為了便於讀者理解和掌握現代控制理論的基礎知識，本書引入MATLAB模擬軟體來加深讀者對現代控制理論基礎知識的理解，其目的就是為讀者提供另一種掌握現代控制理論知識的途徑。
    本書注重現代控制理論的應用性，基本原理與方法闡述透徹，層次分明，篇幅簡練，內容精選，且每章均附有小結和習題，書後還附有拓展閱讀和各章的習題答案供教師和學生及工程技術人員參考。
    本書適合作為應用型大學自動控制專業及其相近專業的本科生和大專生的教材，也可供從事自動控制方面工作的工程技術人員參考使用。
作者介紹
編者:張岳//馬志財|責編:王劍喬
目錄
第1章  線性代數基礎知識
  1.1  行列式
    1.1.1  n階行列式的定義
    1.1.2  行列式的性質
    1.1.3  行列式的計算
  1.2  行列式按行（列）展開
  1.3  矩陣
    1.3.1  矩陣的基本概念
    1.3.2  矩陣的基本運算
    1.3.3  逆陣
  1.4  MATLAB在線性代數中的應用
    1.4.1  矩陣
    1.4.2  矩陣的運算
  本章小結
  習題
第2章  狀態空間法概述
  2.1  狀態空間法的基本概念
    2.1.1  現代控制理論與經典控制理論的比較
    2.1.2  狀態變數、狀態向量和狀態空間
  2.2  狀態空間法的建立
    2.2.1  狀態空間法的組成
    2.2.2  狀態空間法的特點
  本章小結
  習題
第3章  狀態空間法的表達方式
  3.1  一般時域描述轉換為狀態空間描述
    3.1.1  微分方程轉換為狀態空間描述的工作原理
    3.1.2  微分方程轉換為狀態空間描述的示例
  3.2  系統的頻域描述轉換為狀態空間描述
    3.2.1  系統的頻域描述轉換為狀態空間描述的工作原理
    3.2.2  系統的頻域描述轉換為狀態空間描述的示例
    3.2.3  用MATLAB求頻域描述轉換為狀態空間描述
  3.3  系統結構框圖轉換為狀態空間描述
    3.3.1  系統結構框圖轉換為狀態空間描述的工作原理
    3.3.2  系統的結構框圖轉換為狀態空間描述的示例
  3.4  傳遞函數的狀態空間最小實現問題
  3.5  由狀態空間表達式到傳遞函數矩陣的轉換
  本章小結
  習題
第4章  線性定常系統的運動
  4.1  狀態轉移矩陣
    4.1.1  狀態轉移矩陣的概念
    4.1.2  狀態轉移矩陣的性質
    4.1.3  狀態轉移矩陣的計算
  4.2  線性定常系統的運動
    4.2.1  線性定常系統的自由運動的計算
    4.2.2  線性定常系統的受控運動的計算
  本章小結
  習題
第5章  系統的能控性和可觀測性

  5.1  系統的能控性和可觀測性的概念
    5.1.1  線性控制系統的能控性定義
    5.1.2  線性控制系統的可觀測性定義
  5.2  線性定常單輸入-單輸出系統的能控性判據
    5.2.1  能控性判據
    5.2.2  對角線規範型判據
    5.2.3  能控性的s域判據
    5.2.4  線性定常系統的完全輸出能控性判據
    5.2.5  用MATLAB求系統的能控性
  5.3  線性定常系統的可觀測性判據
    5.3.1  可觀測性判據
    5.3.2  對角線規範型判據
    5.3.3  可觀測性的s域判據
    5.3.4  用MATLAB求系統的可觀測性
  5.4  對偶原理
  5.5  能控標準型和可觀測標準型
    5.5.1  單輸入-單輸出能控標準型
    5.5.2  單輸入-單輸出系統的可觀測標準型
  本章小結
  習題
第6章  狀態反饋與狀態觀測器
  6.1  單輸入-單輸出系統的狀態反饋和輸出反饋
    6.1.1  狀態反饋
    6.1.2  輸出反饋
    6.1.3  兩種反饋形式的特點
  6.2  極點配置法
    6.2.1  極點配置的定義
    6.2.2  狀態反饋的極點配置
    6.2.3  用MATLAB求狀態反饋的極點配置
  6.3  狀態重構問題
    6.3.1  狀態觀測器的極點配置
    6.3.2  閉環系統的等價性
    6.3.3  帶觀測器的閉環控制系統
  本章小結
  習題
第7章  變分法與最優控制
  7.1  最優控制的基本概念
    7.1.1  什麼是最優控制
    7.1.2  最優控制的幾種性能指標
  7.2  變分法及其應用
    7.2.1  什麼是泛函數
    7.2.2  無約束條件的變分法
    7.2.3  有約束條件的泛函極值問題
    7.2.4  變分法求解最優控制問題
  本章小結
  習題
第8章  李雅普諾夫穩定性分析
  8.1  李雅普諾夫第二法
    8.1.1  李雅普諾夫穩定性概述
    8.1.2  二次型及其定號性

  8.2  李雅普諾夫穩定性定義
  8.3  李雅普諾夫穩定性定理
  8.4  線性定常系統的李雅普諾夫穩定性分析
  本章小結
  習題
參考文獻
拓展閱讀
習題答案

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