出于強烈重視實際問題的考慮,羅伯特·L·威廉斯二世、道格拉斯·A·勞倫斯所著的《線性狀態(tài)空間控制系統(tǒng)》對線性控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計所采用的狀態(tài)空間方法做了綜合性的介紹,內(nèi)容適合應(yīng)用工程師、科研人員以及準(zhǔn)備在系統(tǒng)控制理論領(lǐng)域進(jìn)行深入研究的學(xué)生學(xué)習(xí)。
從對狀態(tài)空間方法的簡單介紹開始,本書為讀者學(xué)習(xí)線性系統(tǒng)和控制理論提供了堅實的基礎(chǔ),并都以實際應(yīng)用的例子和練習(xí)作為支撐。本書的亮點還在于每個章節(jié)都使用了流行軟件MATLAB,用MATLAB控制系統(tǒng)計算機輔助分析和設(shè)計工具箱對基本概念和理論結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)格的數(shù)學(xué)運算。
《線性狀態(tài)空間控制系統(tǒng)》具有較高的可讀性和可接受性,兼具有控制理論和實際應(yīng)用相結(jié)合的獨特性,將會使學(xué)生(高年級本科生和研究生)和專業(yè)人士在今天日益重視工程的領(lǐng)域獲得提高。
ROBERT L. WILLIAMS II是俄亥俄大學(xué)機械工程系的教授。
DOUGLAS A. LAWRENCE是俄亥俄大學(xué)電氣與計算機工程學(xué)院的副教授。
譯者序
前言
第1章 緒論
1.1 歷史發(fā)展概況
1.2 狀態(tài)方程
1.3 例子
1.4 非線性系統(tǒng)的線性化
1.5 使用MATLAB進(jìn)行控制系統(tǒng)分析和設(shè)計
1.6 循序漸進(jìn)例子
1.7 習(xí)題
第2章 狀態(tài)空間基本原理
2.1 狀態(tài)方程求解
2.2 脈沖響應(yīng)
2.3 復(fù)頻域的算法
2.4 回到狀態(tài)空間實現(xiàn) 譯者序
前言
第1章 緒論
1.1 歷史發(fā)展概況
1.2 狀態(tài)方程
1.3 例子
1.4 非線性系統(tǒng)的線性化
1.5 使用MATLAB進(jìn)行控制系統(tǒng)分析和設(shè)計
1.6 循序漸進(jìn)例子
1.7 習(xí)題
第2章 狀態(tài)空間基本原理
2.1 狀態(tài)方程求解
2.2 脈沖響應(yīng)
2.3 復(fù)頻域的算法
2.4 回到狀態(tài)空間實現(xiàn)
2.5 坐標(biāo)變換
2.6 用MATLAB進(jìn)行仿真和坐標(biāo)變換
2.7 仿真和坐標(biāo)變換的循序漸進(jìn)例子
2.8 習(xí)題
第3章 能控性
3.1 基本結(jié)論
3.2 能控性的例子
3.3 坐標(biāo)變換和能控性
3.4 能控性的PBH(Popov-Belevitch-Hautus)判據(jù)
3.5 MATLAB在能控性和控制器標(biāo)準(zhǔn)型中的應(yīng)用
3.6 能控性和控制器標(biāo)準(zhǔn)型的循序漸進(jìn)例子
3.7 習(xí)題
第4章 能觀性
4.1 基本結(jié)論
4.2 能觀性例子
4.3 對偶性
4.4 坐標(biāo)變換和能觀性
4.5 能觀性的PBH(Popov-Belcvitch-Hautus)判據(jù)
4.6 MATLAB在能觀性和觀測器標(biāo)準(zhǔn)型中的應(yīng)用
4.7 能觀性和觀測器標(biāo)準(zhǔn)型的循序漸進(jìn)例子
4.8 習(xí)題
第5章 最小實現(xiàn)
5.1 單輸入、單輸出實現(xiàn)的最小化
5.2 多輸入、多輸出實現(xiàn)的最小化
5.3 最小實現(xiàn)的MATLAB應(yīng)用
5.4 習(xí)題
第6章 穩(wěn)定性
6.1 內(nèi)部穩(wěn)定性
6.2 有界輸入、有界輸出穩(wěn)定性
6.3 有界輸入、有界輸出穩(wěn)定性與漸進(jìn)穩(wěn)定之間的關(guān)系
6.4 MATLAB在穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用
6.5 循序漸進(jìn)例子:穩(wěn)定性分析
6.6 習(xí)題
第7章 線性狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計
7.1 狀態(tài)反饋控制律
7.2 動態(tài)響應(yīng)設(shè)計
7.3 狀態(tài)反饋閉環(huán)特征值配置
7.4 可鎮(zhèn)定性
7.5 穩(wěn)定狀態(tài)跟蹤
7.6 MATLAB在狀態(tài)反饋控制律設(shè)計中的應(yīng)用
7.7 循序漸進(jìn)例子:設(shè)計動態(tài)響應(yīng)和控制律
7.8 習(xí)題
第8章 觀測器和基于觀測器的補償器
8.1 觀測器
8.2 可檢性
8.3 降維觀測器
8.4 基于觀測器的補償器和分離原理
8.5 基于觀測器補償器的穩(wěn)態(tài)跟蹤
8.6 MATLAB在觀測器設(shè)計中的應(yīng)用
8.7 循序漸進(jìn)例子:設(shè)計狀態(tài)觀測器
8.8 習(xí)題
第9章 最優(yōu)控制簡介
9.1 最優(yōu)控制問題
9.2 變分法概述
9.3 最小能量控制
9.4 線性二次型調(diào)節(jié)器
9.5 最優(yōu)控制MATLAB應(yīng)用
9.6 循序漸進(jìn)例子1:線性二次型調(diào)節(jié)器
9.7 習(xí)題
附錄A 矩陣入門
A.1 基礎(chǔ)
A.2 矩陣運算
A.3 行列式
A.4 逆矩陣
附錄B 線性代數(shù)
B.1 矢量空間
B.2 子空間
B.3 標(biāo)準(zhǔn)基
B.4 基的變換
B.5 正交性和正交補
B.6 線性變換
B.7 列空間和零空間
B.8 特征值、特征向量及其相關(guān)內(nèi)容
B.9 向量和矩陣的范數(shù)
附錄C 循序漸進(jìn)MATLAB例子M文件
參考文獻(xiàn)
索引