緒論
第1章 動態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型及變換
1.1 引言
1.2 動態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型
1.2.1 狀態(tài)變量的概念
1.2.2 狀態(tài)空間表達(dá)式
1.2.3 狀態(tài)空間模型框圖
1.2.4 建立狀態(tài)空間模型
1.3 動態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的線性變換
1.3.1 動態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的非唯一性
1.3.2 動態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的約當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)型
1.3.3 從狀態(tài)空間模型求取傳遞函數(shù)陣
1.3.4 子系統(tǒng)組合后的傳遞函數(shù)陣
1.4 線性時(shí)變系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型
1.4.1 線性時(shí)變系統(tǒng)
1.4.2 非線性系統(tǒng)
1.5 MATLAB在動態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)空間模型中的應(yīng)用
小結(jié)
人物小傳——錢學(xué)森
習(xí)題1
第2章 線性系統(tǒng)動態(tài)分析
2.1 引言
2.2 線性定常齊次狀態(tài)空間表達(dá)式的解
2.3 線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣
2.3.1 線性定常系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的定義
2.3.2 線性定常系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的運(yùn)算性質(zhì)
2.3.3 線性定常系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的計(jì)算方法
2.4 線性定常非齊次狀態(tài)方程的解
2.5 線性時(shí)變系統(tǒng)狀態(tài)方程的解
2.5.1 線性時(shí)變系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的求解
2.5.2 線性時(shí)變系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的性質(zhì)
2.5.3 線性時(shí)變非齊次狀態(tài)方程的解
2.6 連續(xù)狀態(tài)方程的離散化
2.6.1 線性定常連續(xù)狀態(tài)方程的離散化
2.6.2 線性時(shí)變連續(xù)狀態(tài)方程的離散化
2.6.3 連續(xù)狀態(tài)方程離散化的近似解
2.7 離散狀態(tài)方程的解
2.7.1 遞推法求解線性離散狀態(tài)方程
2.7.2 Z變換法求解線性定常離散狀態(tài)方程
2.8 MATLAB在線性系統(tǒng)動態(tài)分析中的應(yīng)用
2.8.1 應(yīng)用MATLAB計(jì)算線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣
2.8.2 應(yīng)用MATLAB求線性定常系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)
2.8.3 應(yīng)用MATLAB變連續(xù)狀態(tài)空間模型為離散狀態(tài)空間模型
2.8.4 應(yīng)用MATLAB求離散時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣
小結(jié)
人物小傳——楊嘉墀
習(xí)題2
第3章 線性系統(tǒng)的能控性和能觀性分析
3.1 引言
3.2 線性定常系統(tǒng)的能控性
3.2.1 能控性定義
3.2.2 線性定常連續(xù)系統(tǒng)能控性判據(jù)
3.2.3 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的輸出能控性
3.3 線性定常系統(tǒng)的能觀性
3.3.1 能觀性定義
3.3.2 線性定常連續(xù)系統(tǒng)能觀性判據(jù)
3.4 線性定常離散系統(tǒng)的能控性與能觀性
3.4.1 線性定常離散系統(tǒng)的能控性
3.4.2 線性定常離散系統(tǒng)的能觀性
3.5 對偶原理
3.5.1 對偶關(guān)系
3.5.2 對偶原理
3.6 能控標(biāo)準(zhǔn)型和能觀標(biāo)準(zhǔn)型
3.6.1 單輸入系統(tǒng)的能控標(biāo)準(zhǔn)型
3.6.2 單輸出系統(tǒng)的能觀標(biāo)準(zhǔn)型
3.6.3 非奇異線性變換的不變特性
3.7 線性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解
3.7.1 按能控性分解
3.7.2 按能觀性分解
3.7.3 按能控且能觀性分解
3.8 傳遞函數(shù)陣的狀態(tài)空間實(shí)現(xiàn)
3.8.1 實(shí)現(xiàn)問題的基本概念
3.8.2 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)型實(shí)現(xiàn)
3.8.3 傳遞函數(shù)陣的最小實(shí)現(xiàn)
3.8.4 傳遞函數(shù)陣能控性和能觀性的分析
3.9 MATLAB在能控性和能觀性分析中的應(yīng)用
小結(jié)
人物小傳——張鐘俊
習(xí)題3
第4章 李雅普諾夫穩(wěn)定性分析
4.1 引言
4.2 穩(wěn)定性
4.2.1 平衡狀態(tài)
4.2.2 李雅普諾夫意義下的穩(wěn)定性
4.2.3 漸近穩(wěn)定性
4.2.4 大范圍（全局）漸近穩(wěn)定性
4.2.5 不穩(wěn)定性
4.3 李雅普諾夫穩(wěn)定性判定方法
4.3.1 李雅普諾夫第一法（間接法）
4.3.2 李雅普諾夫第二法（直接法）
4.4 李雅普諾夫方法在線性系統(tǒng)中的應(yīng)用
4.4.1 線性定常連續(xù)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定性的判別
4.4.2 線性定常離散系統(tǒng)漸近穩(wěn)定性的判別
4.5 李雅普諾夫方法在非線性系統(tǒng)中的應(yīng)用
4.6 MATLAB在李雅普諾夫穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用
4.6.1 李雅普諾夫第一法
4.6.2 李雅普諾夫第二法
4.6.3 李雅普諾夫方法在實(shí)際問題中的應(yīng)用
小結(jié)
人物小傳——高為炳
習(xí)題4
第5章 狀態(tài)反饋與狀態(tài)觀測器
5.1 引言
5.2 狀態(tài)反饋與輸出反饋
5.2.1 狀態(tài)反饋
5.2.2 輸出反饋
5.3 反饋控制對能控性與能觀性的影響
5.4 閉環(huán)系統(tǒng)極點(diǎn)配置
5.4.1 采用狀態(tài)反饋配置閉環(huán)系統(tǒng)極點(diǎn)
5.4.2 采用線性非動態(tài)輸出反饋至參考輸入配置閉環(huán)系統(tǒng)極點(diǎn)
5.4.3 鎮(zhèn)定問題
5.5 解耦控制
5.5.1 前饋補(bǔ)償器解耦
5.5.2 狀態(tài)反饋解耦
5.6 狀態(tài)觀測器
5.6.1 全維觀測器的構(gòu)造思想
5.6.2 閉環(huán)狀態(tài)觀測器極點(diǎn)配置
5.6.3 降維觀測器
5.6.4 采用狀態(tài)觀測器的狀態(tài)反饋系統(tǒng)
5.7 MATLAB在閉環(huán)極點(diǎn)配置及狀態(tài)觀測器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
5.7.1 用MATLAB求解閉環(huán)極點(diǎn)配置問題
5.7.2 用MATLAB設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測器
小結(jié)
人物小傳——關(guān)肇直
習(xí)題5
第6章 典型動力系統(tǒng)的控制
6.1 倒立擺系統(tǒng)
6.1.1 倒立擺系統(tǒng)模型
6.1.2 極點(diǎn)配置控制設(shè)計(jì)
6.2 電液控制系統(tǒng)
6.2.1 電液控制系統(tǒng)模型
6.2.2 控制器設(shè)計(jì)
6.2.3 控制系統(tǒng)仿真
6.3 四旋翼無人機(jī)
6.3.1 四旋翼無人機(jī)動力學(xué)模型
6.3.2 模型線性化
6.3.3 能控性與能觀性分析
6.3.4 結(jié)構(gòu)分解
6.3.5 狀態(tài)觀測器設(shè)計(jì)
6.3.6 仿真結(jié)果
小結(jié)
人物小傳——韓京清
參考文獻(xiàn)