定 價(jià):59 元
叢書(shū)名:普通高等教育自動(dòng)化類(lèi)國(guó)家級(jí)特色專(zhuān)業(yè)系列規(guī)劃教材
- 作者:夏超英編著
- 出版時(shí)間:2016/6/28
- ISBN:9787030481092
- 出 版 社:科學(xué)出版社
- 中圖法分類(lèi):O231
- 頁(yè)碼:348
- 紙張:膠版紙
- 版次:2
- 開(kāi)本:16K
“現(xiàn)代控制理論”是系統(tǒng)和控制科學(xué)的一門(mén)基礎(chǔ)課程,也是自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)核心課程,主要講解以狀態(tài)空間方法為基礎(chǔ)的系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)方法,主要內(nèi)容包括系統(tǒng)的狀態(tài)方程描述,狀態(tài)方程的解,系統(tǒng)的能控性和能觀性,李雅普諾夫穩(wěn)定性理論,控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間設(shè)計(jì)方法,最優(yōu)控制等。
《現(xiàn)代控制理論(第二版)》與作者已出版的《自動(dòng)控制原理》成上下冊(cè),這套教材的特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性,注重基本概念及其工程意義的闡述;在內(nèi)容安排上盡量滿足不同教學(xué)計(jì)劃的授課要求,做到層次分明;在寫(xiě)作上力求做到內(nèi)容精簡(jiǎn),邏輯嚴(yán)密,盡量避免復(fù)雜數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo),符合工科學(xué)生的思維特點(diǎn)和認(rèn)識(shí)規(guī)律。
《現(xiàn)代控制理論(第二版)》可作為高等院校自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、機(jī)電一體化和其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)的本科生或碩士生教材,也可供相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員參考。
更多科學(xué)出版社服務(wù),請(qǐng)掃碼獲取。
注意結(jié)合工程意義講解基本概念,注重內(nèi)容的工程性和系統(tǒng)性
突出解決問(wèn)題的思路與方法,對(duì)知識(shí)的講解力求做到深入淺出
避免復(fù)雜公式推導(dǎo),力求做到層次清楚、內(nèi)容精簡(jiǎn)、邏輯性強(qiáng)
章節(jié)及內(nèi)容安排可以滿足不同學(xué)時(shí)的授課要求
可為任課教師提供電子課件
本書(shū)主要講解以狀態(tài)空間描述為基礎(chǔ)的系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)方法,內(nèi)容包括線性系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)方法,李雅普諾夫穩(wěn)定性理論和最優(yōu)控制理論,是作者已出版的《自動(dòng)控制原理》的配套教材。
“自動(dòng)控制原理”和“現(xiàn)代控制理論”是控制工程學(xué)科的核心課程,一方面控制科學(xué)是奠定在堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)之上的,理論性較強(qiáng);另一方面控制科學(xué)的最終目標(biāo)是工程應(yīng)用,它又有很強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性。因此,教材如何在內(nèi)容上做到理論聯(lián)系實(shí)際,使學(xué)生能夠深刻理解所學(xué)知識(shí)的工程背景和工程含義,而不是去死記一些干巴巴的數(shù)學(xué)公式和結(jié)論,這對(duì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)將是至關(guān)重要的。
出于上述考慮,作者有意識(shí)地加強(qiáng)了書(shū)中各知識(shí)點(diǎn)工程意義的解釋?zhuān)⒆⒁饨Y(jié)合經(jīng)典控制理論的知識(shí)來(lái)加深對(duì)現(xiàn)代控制理論相關(guān)內(nèi)容的理解,考慮到多變量系統(tǒng)零、極點(diǎn)的知識(shí)對(duì)學(xué)生從整體上把握多變量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征,深刻理解能控性和能觀性,建立經(jīng)典和現(xiàn)代控制理論,乃至?xí)r域和頻域方法之間的聯(lián)系都是很有益處的,書(shū)中增加了相關(guān)內(nèi)容的介紹。另外,結(jié)合作者的研究工作,以例題的形式給出了一類(lèi)非線性時(shí)變系統(tǒng)穩(wěn)定性的結(jié)果(例4.24)。
注意到目前現(xiàn)代控制理論課程有所加強(qiáng)的趨勢(shì),和適應(yīng)不同學(xué)時(shí)、本科生或研究生的不同教學(xué)要求,本書(shū)安排了傳遞函數(shù)矩陣的零、極點(diǎn)(2-6),系統(tǒng)連接后的零、極點(diǎn)(2-7),多輸入多輸出系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)型(2-8),串聯(lián)和反饋連接系統(tǒng)的能控性和能觀性(3-5),絕對(duì)穩(wěn)定性理論(4-6),無(wú)源性設(shè)計(jì)(4-7),多輸入多輸出系統(tǒng)的極點(diǎn)配置(5-2),狀態(tài)反饋去耦設(shè)計(jì)(5-6),漸近跟蹤調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)(5-7)和最優(yōu)控制理論(第6章)的內(nèi)容。對(duì)于線性離散時(shí)間系統(tǒng),在狀態(tài)空間描述、傳遞函數(shù)、能控能觀性、穩(wěn)定性、標(biāo)準(zhǔn)型及系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法等方面與連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)有平行的結(jié)論,本書(shū)只做簡(jiǎn)單介紹。對(duì)于本科生32學(xué)時(shí)的教學(xué)計(jì)劃來(lái)說(shuō),建議這些內(nèi)容不講,或有選擇地選擇其中的部分內(nèi)容,對(duì)于本科生48學(xué)時(shí)或以上的教學(xué)計(jì)劃來(lái)說(shuō),建議對(duì)上述內(nèi)容的部分或全部進(jìn)行系統(tǒng)地講解。
目錄
前言
第1章 緒論1
1-1控制理論的形成與發(fā)展1
1-2現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用舉例2
1-3本書(shū)的內(nèi)容及教學(xué)建議4
習(xí)題4
第2章 系統(tǒng)的狀態(tài)方程描述和狀態(tài)方程的解6
2-1系統(tǒng)的狀態(tài)方程和狀態(tài)空間表達(dá)式6
2-2傳遞函數(shù)的幾種標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)18
2-3線性變換28
2-4線性系統(tǒng)狀態(tài)方程的解37
2-5線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析44
2-6系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣~47
2-7系統(tǒng)的連接55
2-8線性離散時(shí)間系統(tǒng)61
習(xí)題65
第3章 線性系統(tǒng)的能控性和能觀性71
3-1連續(xù)時(shí)間線性系統(tǒng)的能控性和能觀性72
3-2連續(xù)時(shí)間線性系統(tǒng)的能控性和能觀性判據(jù)78
3-3用約當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)型判定系統(tǒng)的能控性和能觀性85
3-4用傳遞函數(shù)矩陣判定系統(tǒng)的能控性和能觀性89
3-5串聯(lián)和反饋連接系統(tǒng)的能控性和能觀性94
3-6離散時(shí)間線性系統(tǒng)的能控性和能觀性98
3-7系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解100
3-8系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)型115
習(xí)題128
第4章 系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析134
4-1李雅普諾夫穩(wěn)定性134
4-2李雅普諾夫第二法(直接法)140
4-3構(gòu)造李雅普諾夫函數(shù)的規(guī)則化方法148
4-4李雅普諾夫第一法(間接法)153
4-5線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析156
4-6絕對(duì)穩(wěn)定性理論1 68
4-7無(wú)源性設(shè)計(jì)183
習(xí)題192
第5章 控制系統(tǒng)狀態(tài)空間設(shè)計(jì)方法197
5-1狀態(tài)反饋及對(duì)系統(tǒng)特性的影響197
5-2極點(diǎn)配置問(wèn)題202
5-3系統(tǒng)鎮(zhèn)定問(wèn)題216
5-4系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題219
5-5狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)225
5-6輸入輸出解耦設(shè)計(jì)239
5-7漸近跟蹤調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)251
習(xí)題258
第6章 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的最優(yōu)控制264
6-1最優(yōu)控制問(wèn)題的數(shù)學(xué)描述264
6-2泛函和泛函的極值266
6-3用變分法解決最優(yōu)控制問(wèn)題276
6-4線性系統(tǒng)的二次型性能指標(biāo)最優(yōu)控制285
6-5最小值原理302
6-6動(dòng)態(tài)規(guī)劃310
6-7用動(dòng)態(tài)規(guī)劃法解決最優(yōu)控制問(wèn)題316
習(xí)題323
參考文獻(xiàn)328
附錄MATLAB函數(shù)一覽表329
部分習(xí)題參考答案334
本書(shū)以狀態(tài)空間分析方法為基礎(chǔ),系統(tǒng)介紹現(xiàn)代控制工程的系統(tǒng)分析方法和設(shè)計(jì)方法,主要內(nèi)容包括:系統(tǒng)的狀態(tài)方程和狀態(tài)空間表達(dá)式,非奇異線性變換,狀態(tài)方程的解,系統(tǒng)的能控性、能觀性和判定方法,李亞普諾夫穩(wěn)定性,狀態(tài)反饋和極點(diǎn)配置,狀態(tài)觀測(cè)器,卡爾曼濾波器,解耦控制,最優(yōu)控制,最小值原理,二次型性能指標(biāo)最優(yōu)控制等。