《現(xiàn)代控制理論基礎》的內(nèi)容闡述循序漸進，富有啟發(fā)性；論證與實例配合緊密，可讀性好。全書以狀態(tài)空間法為基礎闡述了現(xiàn)代控制理論的基本原理及其分析和綜合方法。全書分六章，內(nèi)容包括控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述、線性系統(tǒng)的運動分析、控制系統(tǒng)的能控性和能觀性、李雅普諾夫穩(wěn)定性分析、線性系統(tǒng)的狀態(tài)綜合及倒立擺應用實例。同時，本教材還適當介紹了相關內(nèi)容的MATLAB仿真求解方法，以加深對相關知識的理解。最后，還以經(jīng)典控制模型倒立擺系統(tǒng)為例，介紹了現(xiàn)代控制理論在實際控制系統(tǒng)中的應用方法和過程。
《現(xiàn)代控制理論基礎》適用于自動化、電氣工程、系統(tǒng)工程等本科專業(yè)，同時也可供控制領域工程師及相關專業(yè)技術人員參考。
第0章 緒論
0.1 控制理論的發(fā)展
0.2 控制理論的應用
0.3 MATLAB軟件
第1章 控制系統(tǒng)狀態(tài)空間描述
1.1 狀態(tài)空間模型
1.1.1 狀態(tài)空間的相關概念
1.1.2 狀態(tài)空間一般表達式
1.1.3 狀態(tài)空間表達式的模擬結構圖
1.2 狀態(tài)空間表達式的建立
1.2.1 由系統(tǒng)機理建立狀態(tài)空間表達式
1.2.2 由動態(tài)結構圖求取系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式
1.2.3 由微分方程求取狀態(tài)空間表達式
1.2.4 由傳遞函數(shù)求取狀態(tài)空間表達式
1.3 系統(tǒng)狀態(tài)空間的線性變換
1.3.1 系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式的非唯一性
1.3.2 特征值不變性與系統(tǒng)的不變量
1.3.3 狀態(tài)空間表達式變換為約旦標準型
1.4 系統(tǒng)傳遞函數(shù)陣
1.4.1 由狀態(tài)空間表達式求傳遞函數(shù)（陣）
1.4.2 傳遞函數(shù)（陣）的不變性
1.5 離散系統(tǒng)狀態(tài)空間描述
1.5.1 由差分方程建立狀態(tài)空間表達式
1.5.2 由脈沖傳遞函數(shù)建立狀態(tài)空間表達式
1.6 非線性和時變系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
1.6.1 非線性系統(tǒng)
1.6.2 時變系統(tǒng)
1.7 MATLAB進行狀態(tài)空間模型的建立
習 題
第2章 線性系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式的解
2.1 線性定常系統(tǒng)齊次狀態(tài)方程的解
2.1.1 矩陣指數(shù)法
2.1.2 反拉氏變換法
2.2 狀態(tài)轉移矩陣
2.2.1 狀態(tài)轉移矩陣的性質(zhì)
2.2.2 幾個特殊的矩陣指數(shù)函數(shù)
2.2.3 狀態(tài)轉移矩陣□或□的計算
2.3 線性定常系統(tǒng)非齊次方程的解
2.4 線性時變系統(tǒng)狀態(tài)方程的解
2.4.1 線性時變系統(tǒng)齊次方程的解
2.4.2 狀態(tài)轉移矩陣的性質(zhì)
2.4.3 線性時變系統(tǒng)非齊次方程的解
2.5 離散時間系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析
2.5.1 連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)空間方程的離散化
2.5.2 離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的解
2.5.3 離散系統(tǒng)的狀態(tài)轉移矩陣□的計算
2.6 利用MATLAB求解狀態(tài)空間表達式
習 題
第3章 控制系統(tǒng)的能控性和能觀性
3.1 系統(tǒng)的能控性及其判別
3.1.1 線性定常系統(tǒng)的能控性定義
3.1.2 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的能控性判別
3.1.3 線性定常連續(xù)系統(tǒng)能控性的另一種判別方法
3.1.4 線性定常離散系統(tǒng)的能控性判別
3.1.5 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的輸出能控性
3.2 系統(tǒng)的能觀性及其判別
3.2.1 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的能觀性
3.2.2 線性定常連續(xù)系統(tǒng)能觀性的另一種判別方法
3.2.3 線性定常離散系統(tǒng)的能觀性
3.3 系統(tǒng)能控標準型和能觀標準型
3.3.1 單輸入系統(tǒng)的能控標準型
3.3.2 單輸出系統(tǒng)的能觀標準型
3.4 系統(tǒng)能控性和能觀性的對偶關系
3.4.1 對偶系統(tǒng)
3.4.2 對偶原理
3.5 線性系統(tǒng)的結構分解
3.5.1 化為約旦標準型的分解
3.5.2 按能控性和能觀性分解
3.6 傳遞函數(shù)矩陣的狀態(tài)空間實現(xiàn)
3.6.1 實現(xiàn)問題的基本概念和屬性
3.6.2 能控標準型實現(xiàn)和能觀標準型實現(xiàn)
3.6.3 最小實現(xiàn)
3.6.4 能控性和能觀性與傳遞函數(shù)（陣）的關系
3.7 系統(tǒng)能控性和能觀性的MATLAB分析
3.7.1 系統(tǒng)的能控性和能觀性分析
3.7.2 系統(tǒng)能控性分解
3.7.3 系統(tǒng)能觀性分解
習題
第4章 李雅普諾夫穩(wěn)定性分析
4.1 李雅普諾夫穩(wěn)定性定義
4.1.1 系統(tǒng)的平衡狀態(tài)
4.1.2 李雅普諾夫意義下的穩(wěn)定
4.2 李雅普諾夫第一法
4.3 李雅普諾夫第二法
4.3.1 標量函數(shù)的符號特性
4.3.2 二次型標量函數(shù)
4.3.3 二次型標量函數(shù)的符號特性
4.3.4 穩(wěn)定性判據(jù)
4.4 線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
4.5 線性定常離散時間系統(tǒng)狀態(tài)穩(wěn)定性分析
4.6 線性時變連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
4.7 非線性系統(tǒng)的李雅普諾夫穩(wěn)定性分析
4.8利用MATLAB進行控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
4.8.1 李雅普諾夫第一法分析系統(tǒng)穩(wěn)定性
4.8.2 李雅普諾夫第二法分析系統(tǒng)穩(wěn)定性
習顥
第5章 線性定常系統(tǒng)的綜合
5.1 反饋控制結構及其特性
5.1.1 狀態(tài)反饋
5.1.2 輸出反饋
5.1.3 閉環(huán)系統(tǒng)的能控性與能觀性
5.2 極點配置
5.2.1 狀態(tài)反饋極點配置方法
5.2.2 輸出反饋極點配置方法
5.3 系統(tǒng)鎮(zhèn)定問題
5.3.1 狀態(tài)反饋鎮(zhèn)定
5.3.2 輸出反饋鎮(zhèn)定
5.4 狀態(tài)觀測器
5.4.1 狀態(tài)觀測器的設計思路
5.4.2 狀態(tài)觀測器的定義
5.4.3 狀態(tài)觀測器的存在性條件
5.4.4 狀態(tài)觀測器的計算
5.4.5 降維觀測器
5.5 帶狀態(tài)觀測器的狀態(tài)反饋系統(tǒng)
5.5.1 系統(tǒng)結構與狀態(tài)空間表達式
5.5.2 閉環(huán)系統(tǒng)的基本特征
5.6 MATLAB在控制系統(tǒng)綜合中的應用
5.6.1 極點配置
5.6.2 狀態(tài)觀測器設計
習 題
第6章 現(xiàn)代控制理論應用實例
6.1 倒立擺控制系統(tǒng)
6.2 一階倒立擺數(shù)學模型
6.3 系統(tǒng)的可控性分析
6.4 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
6.5 極點配置法設計控制器
6.6 控制效果仿真
6.7 控制器應用
參考文獻
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