本書主要包括了現(xiàn)代控制理論中線性系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的建立、線性系統(tǒng)狀態(tài)空間分析、狀態(tài)反饋與極點配置及狀態(tài)觀測器，以及采樣控制系統(tǒng)的分析與非線性控制系統(tǒng)的分析等內(nèi)容。本書通過大量的例題與習(xí)題使學(xué)生能夠逐步掌握各章的重點內(nèi)容，并在內(nèi)容安排上力求模塊化，便于教學(xué)設(shè)計與學(xué)生自學(xué)。
本書結(jié)合課程知識點，提供了關(guān)于控制專家及教育家的愛國情懷閱讀資料，并以國家重大工程為例說明現(xiàn)代控制理論相關(guān)知識的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生樹立熱愛科學(xué)、崇尚科學(xué)的理想情懷。此外，本書還提供了現(xiàn)代控制理論在產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用案例。
本書為高等學(xué)�，F(xiàn)代控制理論課程教材，適用于自動化、電氣工程及其自動化、機(jī)器人工程、測控技術(shù)與儀器等相關(guān)專業(yè)，并對從事控制工程領(lǐng)域工作的相關(guān)工程技術(shù)人員具有參考價值。
第1章 緒論
1.1 控制技術(shù)發(fā)展概述 001
1.2 控制理論發(fā)展概述 002
1.3 現(xiàn)代控制理論與經(jīng)典控制理論比較 003
拓展閱讀 控制科學(xué)家錢學(xué)森的家國情懷 004
第2章 線性系統(tǒng)狀態(tài)空間分析法
2.1 狀態(tài)空間模型 005
2.1.1 系統(tǒng)狀態(tài)空間的基本概念 005
2.1.2 系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式建立 007
2.2 線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析 017
2.2.1 狀態(tài)空間模型的求解 017
2.2.2 線性定常系統(tǒng)的能控性與能觀測性 023
2.3 狀態(tài)反饋與極點配置 038
2.3.1 系統(tǒng)綜合問題概述 038
2.3.2 狀態(tài)反饋與輸出反饋 039
2.3.3 狀態(tài)反饋極點配置 040
2.4 狀態(tài)觀測器 045
2.4.1 全維狀態(tài)觀測器 045
2.4.2 最小階狀態(tài)觀測器 050
2.4.3 分離原理 055
本章小結(jié) 057
拓展閱讀 現(xiàn)代控制理論在“天問一號”中的應(yīng)用 057
習(xí)題 057
第3章 采樣控制系統(tǒng)分析方法
3.1 概述 061
3.2 采樣與保持 062
3.3 采樣信號的Z 變換 069
3.4 離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 075
3.5 離散系統(tǒng)的求解 085
3.6 采樣控制系統(tǒng)的性能分析 090
3.6.1 采樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 090
3.6.2 采樣系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性分析 095
3.6.3 采樣系統(tǒng)的動態(tài)特性分析 100
3.7 離散系統(tǒng)的設(shè)計 102
本章小結(jié) 108
拓展閱讀 中國現(xiàn)代控制理論的開拓者——關(guān)肇直 108
習(xí)題 108
第4章 非線性控制系統(tǒng)分析方法
4.1 概述 111
4.2 李雅普諾夫穩(wěn)定性分析方法 116
4.3 描述函數(shù)法 130
4.4 相平面法 139
本章小結(jié) 145
拓展閱讀 李雅普諾夫客觀求實的科創(chuàng)精神 145
習(xí)題 146
附錄
附錄1 應(yīng)用案例 148
案例1 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的雙關(guān)節(jié)機(jī)械臂迭代學(xué)習(xí)控制方法 148
案例2 永磁同步電機(jī)快速終端滑�？刂� 152
附錄2 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識 156
附錄3 常用時域函數(shù)拉氏變換和Z 變換表（附表4） 157
部分習(xí)題參考答案
參考文獻(xiàn)
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