现代控制理论(本科教材)

本书特色

[

“现代控制理论”是自动化及其相关专业本科生的一门重要的专业基础课程。本书适应工程与应用类院校自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器及相近专业的需要，力图结合系统的物理概念，深入浅出地阐述现代控制理论的*基本内容，包括状态空间的基本概念和分析方法，系统的状态空间描述和各种标准型，系统的运动分析，能控性与能观测性，结构分解和实现问题，以及系统的稳定性分析、状态反馈和状态观测器等；？*后通过工程应用实例，归纳和总结状态空间的分析方法和具体应用。
本书叙述深入浅出，理论联系实际，尽可能从实际背景的分析中提出要讨论的问题、概念和方法。在介绍系统分析和控制系统设计方法的同时，适当地给出了相应的MATLAB函数，便于读者利用MATLAB软件来有效求解控制系统的一些计算和仿真问题，以加深对概念和方法的理解。
本书既适用于电气信息类各专业及其他相关专业作为教材使用，也适用于在职人员和广大读者自学深造使用。另外，本书配有电子课件，欢迎选用本书作教材的老师索取。

]

内容简介

[

　　“现代控制理论”是自动化及其相关专业本科生的一门重要的专业基础课程。胡皓、王春侠、任鸟飞编著的这本《现代控制理论》适应工程与应用类院校自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器及相近专业的需要，力图结合系统的物理概念，深入浅出地阐述现代控制理论的基本内容，包括状态空间的基本概念和分析方法，系统的状态空间描述和各种标准型，系统的运动分析，能控性与能观测性，结构分解和实现问题，以及系统的稳定性分析、状态反馈和状态观测器等；*后通过工程应用实例，归纳和总结状态空间的分析方法和具体应用。　　《现代控制理论/全国普通高校自动化类专业规划教材》叙述深入浅出，理论联系实际，尽可能从实际背景的分析中提出要讨论的问题、概念和方法。在介绍系统分析和控制系统设计方法的同时，适当地给出了相应的MATLAB函数，便于读者利用MATLAB软件来有效求解控制系统的一些计算和仿真问题，以加深对概念和方法的理解。　　《现代控制理论/全国普通高校自动化类专业规划教材》既适用于电气信息类各专业及其他相关专业作为教材使用，也适用于在职人员和广大读者自学深造使用。另外，《现代控制理论/全国普通高校自动化类专业规划教材》配有电子课件，欢迎选用《现代控制理论/全国普通高校自动化类专业规划教材》作教材的老师索取。

]

作者简介

[

　　胡皓，男，1962年生，宝鸡文理学院电气系教授，学院教学名师，自动化研究所副所长，西北地区电子技术研究会理事，陕西省自动化学会教育及普及委员会委员，宝鸡市制造业信息化电子行业服务中心副主任，宝鸡市电子学会理事，市政协委员。长期从事控制科学与工程方面的教学与研究工作。

]

目录

绪论第1章 线性控制系统的状态空间描述1．1 状态空间模型1．1．1 引例1．1．2 状态空间的基本概念1．1．3 系统的状态空间表达1．1．4 状态结构图1．2 动态系统状态空间表达式的建立1．3 由系统微分方程求状态空间表达式1．3．1 系统输入量不含有导数项1．3．2 系统输入量含有导数项1．4 由状态空间表达式求传递函数1．4．1 单输入单输出系统的传递函数1．4．2 多输入多输出系统传递函数阵1．5 状态矢量的线性变换1．5．1 线性非奇异变换1．5．2 系统的特征根、特征向量与传递函数矩阵1．5．3 一般型转化为对角标准型1．6 离散系统的状态空间表示1．6．1 由差分方程或脉冲传递函数建立动态方程1．6．2 离散系统的传递函数阵1．7 利用MATLAB进行系统模型之间的相互转换本章小结习题第2章 线性控制系统的运动分析2．1 线性定常系统状态方程的解2．1．1 齐次状态方程的求解2．1．2 状态转移矩阵2．1．3 非齐次状态方程的求解2．2 特定输入下的状态响应2．3 凯莱-哈密尔顿（Caley-Hamilton）定理2．4 连续系统的时间离散化2．4．1 连续时间线性系统的离散化模型2．4．2 连续时间线性系统近似离散化模型2．5 线性离散系统的运动分析2．5．1 迭代法2．5．2 z变换法求解2．6 利用MATLAB计算矩阵指数2．6．1 利用MATLAB 符号工具箱计算矩阵指数2．6．2 求线性系统的状态响应本章小结习题第3章 线性系统的能控性与能观测性3．1 线性定常连续系统的能控性3．1．1 能控性定义3．1．2 判别系统能控性的方法3．1．3 输出能控性3．2 线性连续系统的能观测性3．2．1 能观测性定义3．2．2 判别系统能观测性的方法3．3 能控性和能观测性与传递函数零极点的关系3．4 对偶原理3．4．1 线性系统的对偶关系3．4．2 对偶系统的性质3．4．3 对偶原理3．5 能控标准型和能观测标准型3．5．1 单输入系统的能控标准型3．5．2 单输出系统的能观测标准型3．6 系统的结构分解3．6．1 按能控性分解3．6．2 按能观测性分解3．6．3 按能控和能观测性分解3．7 传递函数阵的实现问题3．7．1 定义和基本特性3．7．2 能控标准型实现和能观测标准型实现3．7．3 *小实现3．8 离散系统的能控性与能观测性3．8．1 离散系统的能控性3．8．2 离散系统的能观测性3．3．3 连续系统离散化后的能控性与能观测性3．9 利用MATLAB分析系统的能控性和能观测性本章小结习题第4章 线性定常系统的综合4．1 状态反馈控制系统的基本结构及其特点4．1．1 状态反馈的基本结构4．1．2 状态反馈的特点4．1．3 状态反馈极点配置4．2 输出反馈的极点配置4．2．1 输出反馈4．2．2 输出反馈的特点4．2．3 输出反馈极点配置4．3 状态观测器4．3．1 观测器的模型4．3．2 观测器的设计方法4．3．3 降维观测器4．4 带有状态观测器的状态反馈4．4．1 系统的结构与数学模型4．4．2 系统的基本特性4．5 解耦控制4．5．1 多变量系统的耦合关系4．5．2 串联补偿器解耦4．6 MATLAB在系统综合上的应用4．6．1 采用MATLAB 实现极点配置4．6．2 状态观测器设计4．6．3 带有状态观测器的闭环状态反馈系统本章小结习题第5章 控制系统的稳定性分析5．1 动态系统的外部稳定性5．2 动态系统的内部稳定性5．2．1 平衡状态5．2．2 状态矢量的范数5．2．3 Lyapunov意义下的稳定性5．3 Lyapunov稳定性理论5．3．1 预备知识5．3．2 Lyapunov**法5．3．3 Lyapunov第二法5．3．4 克拉索夫斯基方法5．4 线性系统的Lyapunov稳定性分析5．4．1 连续系统的Lyapunov稳定性分析5．4．2 离散系统的Lyapunov稳定性分析5．5 MATLAB在线性系统稳定性分析中的应用5．5．1 Lyapunov**法5．5．2 Lyapunov第二法5．5．3 MATLAB在线性定常离散系统稳定性分析中的应用本章小结习题第6章 其他控制方法6．1 模型参考控制系统分析6．2 *优控制6．2．1 *优控制的性能指标6．2．2 二次型性能指标的*优控制6．2．3 参数*佳问题的Lyapunov第二法的解法6．2．4 二次型*佳控制问题6．3 用MATLAB 解二次型*优控制问题本章小结习题第7章 工程应用实例7．1 倒立摆系统的控制7．1．1 倒立摆系统简介7．1．2 数学模型7．1．3 系统的可控性分析7．1．4 系统阶跃响应分析7．1．5 极点配置7．1．6 线性二次*优控制7．2 汽车悬架系统控制7．2．1 汽车悬架系统的简化模型7．2．2 汽车悬架的开环控制7．2．3 汽车悬架的状态反馈控制7．3 磁盘驱动器读写磁头的定位控制7．3．1 磁盘存储器的工作原理7．3．2 磁盘驱动器的动态特性分析7．3．3 磁盘驱动器的状态空间分析7．3．4 参数变化及扰动作用时磁盘驱动器的分析7．3．5 要求具体指标时磁盘驱动器的分析7．3．6 带有速度反馈的磁盘驱动器磁头系统分析7．3．7 PID控制的磁盘驱动器磁头系统的分析7．3．8 磁盘驱动器磁头系统的频率法分析7．3．9 磁盘驱动器磁头系统的状态空间分析7．4 电动机车驱动控制本章小结参考文献

封面

书名:现代控制理论(本科教材)

作者:胡立坤、 徐辰华

页数:252

定价:¥39.0

出版社:清华大学出版社

出版日期:2017-01-02

ISBN:9787302371649

PDF电子书大小:56MB 高清扫描完整版