现代控制理论基础

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前言

第1章 绪论

1.1 控制理论的产生及其发展历程

1.2 现代控制理论与经典控制理论的区别

1.3 现代控制理论的主要内容

第2章 线性控制系统的状态空间描述

2.1 状态空间描述的概念

2.2 线性系统的时域微分方程化为状态空间表达式

2.3 线性系统的频域传递函数化为状态空间表达式

2.4 根据线性系统的状态变量图列写状态空间表达式

2.5 根据线性系统的结构图导出状态空间表达式

2.6 将线性系统状态方程化为标准形式

2.7 基于MATLAB的控制系统状态空间描述

2.8 小结

习 题

第3章 线性控制系统的运动与离散化

3.1 线性定常系统的自由运动

3.2 状态转移矩阵eAt的计算方法

3.3 线性定常系统的受控运动

3.4 线性时变连续系统状态方程求解

3.5 离散时间系统的状态空间描述

3.6 离散时间系统状态方程的求解

3.7 线性连续时间系统的离散化

3.8 利用MATLAB求解系统的状态空间表达式

3.9 小结

习 题

第4章 控制系统的李雅普诺夫稳定性分析

4.1 李雅普诺夫稳定性的基本概念

4.2 李雅普诺夫稳定性理论

4.3 线性系统的李雅普诺夫稳定性分析

4.4 非线性系统的李雅普诺夫稳定性分析

4.5 利用MATLAB分析系统的稳定性

4.6 小结

习题

第5章 线性控制系统的能控性和能观测性

5.1 能控性与能观测性的定义

5.2 线性定常连续系统的能控性

5.3 线性定常系统的能观测性

5.4 线性时变系统的能控性和能观测性

5.5 线性定常离散系统的能控性和能观测性

5.6 能控性和能观测性的对偶原理

5.7 单输入单输出系统的能控标准型和能观测标准型

5.8 线性系统的结构分解

5.9 系统的实现

5.10 传递函数矩阵与能控性和能观测性之间的关系

5.11 利用MATLAB分析系统的能控性与能观测性

5.12 小结

习题

第6章 状态负反馈和状态观测器设计

6.1 线性反馈控制系统的结构类别

6.2 闭环系统的极点配置

6.3 系统的解耦控制

6.4 状态观测器的设计

6.5 带状态观测器的闭环控制系统

6.6 利用MATLAB设计系统的状态负反馈和状态观测器

6.7 小结

习 题

第7章 最优控制原理及系统设计

7.1 最优控制的基本概念

7.2 变分法基础

7.3 应用变分法求解最优控制问题

7.4 极大值原理

7.5 线性二次型最优控制问题

7.6 最小时间系统的控制

7.7 利用MATLAB求解线性二次型最优控制问题

7.8 小结

习 题