《系統與控制叢書:廣義線性系統分析與設計》集中討論了連續時間廣義線性系統的分析與設計問題，對廣義線性系統理論進行了一個相對系統性的介紹。系統分析部分包括廣義系統的等價性、廣義線性系統的解和穩定性、正則廣義線性系統的結構特性以及廣義線性系統的各種能控性和能觀性；系統設計部分包括廣義線性系統的正則化、動態階配置和正常化、脈衝消除、極點配置與鎮定、特徵結構配置、最優控制和觀測器設計等。 《系統與控制叢書:廣義線性系統分析與設計》可作為控制理論與控制工程、系統工程、信息與計算科學以及相關工程與套用專業的研究生教材或教學參考書，也可供相關專業教學和科研人員、工程技術人員參考。
基本介紹
- 書名：廣義線性系統分析與設計
- 出版社：科學出版社
- 頁數：453頁
- 開本：5
- 定價：80.00
- 作者：段廣仁 于海華
- 出版日期：2012年6月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7030346343, 9787030346346
- 品牌：科學出版社
基本介紹,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
基本介紹
內容簡介
《廣義線性系統分析與設計》可作為控制理論與控制工程、系統工程、信息與計算科學以及相關工程與套用專業的研究生教材或教學參考書，也可供相關專業教學和科研人員、工程技術人員參考。
作者簡介
段廣仁,哈爾濱工業大學控制理論與制導技術研究中心主任。1991年破格晉升為教授，1997年成為教育部跨世紀人才基金獲得者，1999年成為國家傑出青年科學基金獲得者，2000年受聘為哈爾濱工業大學導航、制導與控制學科長江學者特聘教授；2005年獲得教育部長江學者創新團隊項目資助；2009年獲得國家自然科學基金委員會創新群體項目資助；是國家863計畫航空航天領域“十一五”專家組成員、“空間智慧型控制技術國防科技重點實驗室”學術委員會委員、國家973項目專家組成員；教育部科技委信息學部委員、中國自動化學會控制理論專業委員會副主任、European Joumal of Control等多個國內外刊物的編委。 作為第一完成人獲得國家自然科學二等獎等多項獎勵，獲第四屆中國青年科技獎、第八屆國家優秀科技圖書二等獎和第十一屆中國圖書獎；發表SCI論文200餘篇；培養碩士生49人、博士生51人、全國百名優秀博士論文獲得者1人、新世紀人才2人，在所培養的博士生中，已有人成長為長江學者和國家傑出青年基金獲得者。
圖書目錄
編者的話
序
譯者的話
前言
符號表
第一章緒論
1.1廣義系統模型
1.1.1狀態空間模型
1.1.2定常廣義線性系統
1.2廣義線性系統實例
1.2.1電路系統
1.2.2關聯大系統
1.2.3帶有約束的動力學系統
1.2.4機器人系統——三連桿平面機械手
1.3廣義線性系統分析與設計的主要任務
1.3.1廣義線性系統的反饋控制
1.3.2廣義線性系統分析
1.3.3廣義線性系統設計
1.4本書的內容安排
1.5注釋
1.5.1參考文獻
1.5.2作者工作
第一部分廣義線性系統分析
第二章廣義系統的等價性與解
2.1受限系統等價性
2.1.1受限系統等價性的定義
2.1.2受限等價系統的共性
2.2等價標準型
2.2.1動態分解標準型
2.2.2Kronecker標準型
2.2.3微分反饋等價標準型
2.3廣義線性系統的解
2.3.1基於Kronecker標準型的系統分解
2.3.2基本方程組的解
2.4注釋
第三章正則廣義線性系統
3.1廣義線性系統的正則性
3.1.1正則性的定義及其與系統解的關係
3.1.2正則性判據
3.2正則廣義線性系統等價標準型
3.2.1標準分解形式
3.2.2逆標準型
3.3傳遞函式矩陣
3.3.1傳遞函式矩陣的定義
3.3.2廣義線性系統傳遞函式矩陣的特性
3.4正則廣義線性系統的狀態回響：分布解
3.4.1慢子系統和快子系統的解
3.4.2分布解
3.4.3例子
3.5正則廣義線性系統的狀態回響：經典解
3.5.1相容初值
3.5.2經典解
3.5.3例子
3.6廣義特徵值和特徵向量
3.6.1有限特徵值和特徵向量
3.6.2無限特徵值和特徵向量
3.7特徵結構分解及其與標準分解的關係
3.7.1特徵結構分解
3.7.2特徵結構分解與標準分解的關係
3.7.3壓縮子空間
3.8穩定性
3.8.1穩定性的定義
3.8.2直接判據
3.8.3基於Lyapunov方程的判據
3.8.4例子
3.9容許性：穩定且無脈衝
3.9.1容許性的定義
3.9.2容許性判據
3.9.3例子
3.10注釋
第四章能控性與能觀性
4.1狀態可達集
4.1.1定義
4.1.2R t和R t的特性
4.1.3例子
4.2能控性
4.2.1C—能控性
4.2.2R—能控性
4.2.3I—能控性和S—能控性
4.3能觀性
4.3.1C—能觀性
4.3.2R—能觀性
4.3.3I—能觀性和S—能觀性
4.4對偶原理
4.4.1對偶系統
4.4.2對偶原理
4.5直接判據
4.5.1C—能控性和C—能觀性
4.5.2R—能控性和R—能觀性
4.5.3I—能控性和I—能觀性
4.5.4S—能控性和S—能觀性
4.6基於等價型的判據
4.6.1基於動態分解標準型的判據
4.6.2基於逆標準型的判據
4.6.3基於微分反饋標準型的判據
4.7系統分解
4.7.1一般結構分解
4.7.2特殊結構分解形式
4.8傳遞函式矩陣和最小實現
4.8.1傳遞函式矩陣
4.8.2最小實現
4.9注釋
第二部分廣義線性系統設計
第五章正則化設計
5.1比例（微分）反饋正則化
5.1.1比例反饋正則化
5.1.2微分反饋正則化
5.2P—D反饋正則化
5.2.1問題的描述
5.2.2正則化條件
5.3正則化控制器
5.3.1問題的描述
5.3.2預備知識
5.3.3結論
5.4定理5.2.3的證明
5.4.1準備工作
5.4.2定理的證明
5.5注釋
第六章動態階配置與正常化
6.1動態階的容許範圍
6.1.1全狀態微分反饋的情形
6.1.2部分狀態微分反饋的情形
6.2全狀態微分反饋動態階配置
6.2.1問題的描述
6.2.2預備知識
6.2.3問題的解
6.3具有最小範數的全狀態微分反饋動態階配置
6.3.1問題的描述
6.3.2準備工作
6.3.3問題的解
6.4部分狀態微分反饋動態階配置
6.4.1問題的描述
6.4.2準備工作
6.4.3問題的解
6.4.4例子
6.5廣義線性系統的正常化
6.5.1正常化條件
6.5.2正常化控制器
6.6注釋
第七章脈衝消除
7.1無脈衝特性
7.1.1基本判據
7.1.2基於等價型的判據
7.2狀態反饋脈衝消除
7.2.1基於動態分解標準型的求解
7.2.2基於標準分解的求解
7.2.3基於微分反饋標準型的求解
7.3輸出反饋脈衝消除
7.3.1問題的描述
7.3.2輸出反饋脈衝消除的求解
7.4可I—能控性和可I—能觀性
7.4.1基本判據
7.4.2基於等價型的判據
7.5P—D反饋脈衝消除
7.5.1方法I
7.5.2方法II
7.6注釋
第八章極點配置與鎮定
8.1狀態反饋極點配置
8.1.1問題的描述
8.1.2R—能控條件下的極點配置
8.1.3S—能控條件下的極點配置
8.2P—D反饋極點配置
8.2.1問題的描述
8.2.2求解方法
8.3可鎮定性與可檢測性
8.3.1可鎮定性
8.3.2可檢測性
8.4鎮定控制器設計
8.4.1基於標準分解形式的設計
8.4.2基於能控標準型的設計
8.4.3基於Lyapunov理論的設計
8.5注釋
第九章特徵結構配置
9.1狀態反饋特徵結構配置問題
9.1.1問題的描述
9.1.2對幾個要求的解釋
9.1.3問題的分解
9.2參數化解
9.2.1閉環特徵向量的求解
9.2.2增益矩陣K的求解
9.2.3求解算法
9.3左特徵向量矩陣
9.3.1準備工作
9.3.2參數化表達式
9.4閉環系統回響
9.4.1閉環系統的標準型
9.4.2閉環回響
9.5例子
9.5.1一般解
9.5.2特解
9.6注釋
第十章最優控制
10.1引言
10.2最優線性二次型狀態調節
10.2.1問題的提出
10.2.2問題的轉化
10.2.3最優調節器
10.2.4示例
10.3時間最優控制
10.3.1問題的描述
10.3.2慢子系統和快子系統的時間最優控制
10.3.3求解算法
10.4注釋
第十一章觀測器設計
11.1引言
11.1.1狀態觀測器
11.1.2函式K x觀測器
11.2廣義狀態觀測器
11.2.1存在條件
11.2.2設計方法
11.3特徵結構配置設計
11.3.1特徵結構配置結果
11.3.2算法及示例
11.4具有干擾解耦功能的觀測器設計
11.4.1問題的描述
11.4.2準備工作
11.4.3干擾解耦的約束條件
11.4.4示例
11.5正常降階狀態觀測器
11.5.1正常rankE階狀態觀測器
11.5.2正常n—m階狀態觀測器
11.6正常函式 x觀測器
11.6.1正常函式 x觀測器條件
11.6.2正常函式觀測器的參數化設計
11.7注釋
第三部分附錄
附錄A相關數學預備知識
A.1δ—函式
A.2Laplace變換
A.3塊矩陣的行列式和逆
A.4冪零矩陣
A.5線性空間的一些運算
A.6矩陣的核空間和象空間
A.7奇異值分解
附錄B秩約束下的矩陣匹配和最小二乘問題
B.1問題的描述
B.2準備工作
B.3秩約束下的矩陣匹配問題的解
B.4秩約束下的最小二乘問題的解
B.5例子
B.5.1矩陣匹配問題
B.5.2最小二乘問題
B.6引理B.2.4的證明
附錄C廣義Sylvester矩陣方程
C.1引言
C.2準備工作
C.3基於右互質分解的求解
C.4基於SVD的求解
C.5算例
參考文獻
索引
序
譯者的話
前言
符號表
第一章緒論
1.1廣義系統模型
1.1.1狀態空間模型
1.1.2定常廣義線性系統
1.2廣義線性系統實例
1.2.1電路系統
1.2.2關聯大系統
1.2.3帶有約束的動力學系統
1.2.4機器人系統——三連桿平面機械手
1.3廣義線性系統分析與設計的主要任務
1.3.1廣義線性系統的反饋控制
1.3.2廣義線性系統分析
1.3.3廣義線性系統設計
1.4本書的內容安排
1.5注釋
1.5.1參考文獻
1.5.2作者工作
第一部分廣義線性系統分析
第二章廣義系統的等價性與解
2.1受限系統等價性
2.1.1受限系統等價性的定義
2.1.2受限等價系統的共性
2.2等價標準型
2.2.1動態分解標準型
2.2.2Kronecker標準型
2.2.3微分反饋等價標準型
2.3廣義線性系統的解
2.3.1基於Kronecker標準型的系統分解
2.3.2基本方程組的解
2.4注釋
第三章正則廣義線性系統
3.1廣義線性系統的正則性
3.1.1正則性的定義及其與系統解的關係
3.1.2正則性判據
3.2正則廣義線性系統等價標準型
3.2.1標準分解形式
3.2.2逆標準型
3.3傳遞函式矩陣
3.3.1傳遞函式矩陣的定義
3.3.2廣義線性系統傳遞函式矩陣的特性
3.4正則廣義線性系統的狀態回響：分布解
3.4.1慢子系統和快子系統的解
3.4.2分布解
3.4.3例子
3.5正則廣義線性系統的狀態回響：經典解
3.5.1相容初值
3.5.2經典解
3.5.3例子
3.6廣義特徵值和特徵向量
3.6.1有限特徵值和特徵向量
3.6.2無限特徵值和特徵向量
3.7特徵結構分解及其與標準分解的關係
3.7.1特徵結構分解
3.7.2特徵結構分解與標準分解的關係
3.7.3壓縮子空間
3.8穩定性
3.8.1穩定性的定義
3.8.2直接判據
3.8.3基於Lyapunov方程的判據
3.8.4例子
3.9容許性：穩定且無脈衝
3.9.1容許性的定義
3.9.2容許性判據
3.9.3例子
3.10注釋
第四章能控性與能觀性
4.1狀態可達集
4.1.1定義
4.1.2R t和R t的特性
4.1.3例子
4.2能控性
4.2.1C—能控性
4.2.2R—能控性
4.2.3I—能控性和S—能控性
4.3能觀性
4.3.1C—能觀性
4.3.2R—能觀性
4.3.3I—能觀性和S—能觀性
4.4對偶原理
4.4.1對偶系統
4.4.2對偶原理
4.5直接判據
4.5.1C—能控性和C—能觀性
4.5.2R—能控性和R—能觀性
4.5.3I—能控性和I—能觀性
4.5.4S—能控性和S—能觀性
4.6基於等價型的判據
4.6.1基於動態分解標準型的判據
4.6.2基於逆標準型的判據
4.6.3基於微分反饋標準型的判據
4.7系統分解
4.7.1一般結構分解
4.7.2特殊結構分解形式
4.8傳遞函式矩陣和最小實現
4.8.1傳遞函式矩陣
4.8.2最小實現
4.9注釋
第二部分廣義線性系統設計
第五章正則化設計
5.1比例（微分）反饋正則化
5.1.1比例反饋正則化
5.1.2微分反饋正則化
5.2P—D反饋正則化
5.2.1問題的描述
5.2.2正則化條件
5.3正則化控制器
5.3.1問題的描述
5.3.2預備知識
5.3.3結論
5.4定理5.2.3的證明
5.4.1準備工作
5.4.2定理的證明
5.5注釋
第六章動態階配置與正常化
6.1動態階的容許範圍
6.1.1全狀態微分反饋的情形
6.1.2部分狀態微分反饋的情形
6.2全狀態微分反饋動態階配置
6.2.1問題的描述
6.2.2預備知識
6.2.3問題的解
6.3具有最小範數的全狀態微分反饋動態階配置
6.3.1問題的描述
6.3.2準備工作
6.3.3問題的解
6.4部分狀態微分反饋動態階配置
6.4.1問題的描述
6.4.2準備工作
6.4.3問題的解
6.4.4例子
6.5廣義線性系統的正常化
6.5.1正常化條件
6.5.2正常化控制器
6.6注釋
第七章脈衝消除
7.1無脈衝特性
7.1.1基本判據
7.1.2基於等價型的判據
7.2狀態反饋脈衝消除
7.2.1基於動態分解標準型的求解
7.2.2基於標準分解的求解
7.2.3基於微分反饋標準型的求解
7.3輸出反饋脈衝消除
7.3.1問題的描述
7.3.2輸出反饋脈衝消除的求解
7.4可I—能控性和可I—能觀性
7.4.1基本判據
7.4.2基於等價型的判據
7.5P—D反饋脈衝消除
7.5.1方法I
7.5.2方法II
7.6注釋
第八章極點配置與鎮定
8.1狀態反饋極點配置
8.1.1問題的描述
8.1.2R—能控條件下的極點配置
8.1.3S—能控條件下的極點配置
8.2P—D反饋極點配置
8.2.1問題的描述
8.2.2求解方法
8.3可鎮定性與可檢測性
8.3.1可鎮定性
8.3.2可檢測性
8.4鎮定控制器設計
8.4.1基於標準分解形式的設計
8.4.2基於能控標準型的設計
8.4.3基於Lyapunov理論的設計
8.5注釋
第九章特徵結構配置
9.1狀態反饋特徵結構配置問題
9.1.1問題的描述
9.1.2對幾個要求的解釋
9.1.3問題的分解
9.2參數化解
9.2.1閉環特徵向量的求解
9.2.2增益矩陣K的求解
9.2.3求解算法
9.3左特徵向量矩陣
9.3.1準備工作
9.3.2參數化表達式
9.4閉環系統回響
9.4.1閉環系統的標準型
9.4.2閉環回響
9.5例子
9.5.1一般解
9.5.2特解
9.6注釋
第十章最優控制
10.1引言
10.2最優線性二次型狀態調節
10.2.1問題的提出
10.2.2問題的轉化
10.2.3最優調節器
10.2.4示例
10.3時間最優控制
10.3.1問題的描述
10.3.2慢子系統和快子系統的時間最優控制
10.3.3求解算法
10.4注釋
第十一章觀測器設計
11.1引言
11.1.1狀態觀測器
11.1.2函式K x觀測器
11.2廣義狀態觀測器
11.2.1存在條件
11.2.2設計方法
11.3特徵結構配置設計
11.3.1特徵結構配置結果
11.3.2算法及示例
11.4具有干擾解耦功能的觀測器設計
11.4.1問題的描述
11.4.2準備工作
11.4.3干擾解耦的約束條件
11.4.4示例
11.5正常降階狀態觀測器
11.5.1正常rankE階狀態觀測器
11.5.2正常n—m階狀態觀測器
11.6正常函式 x觀測器
11.6.1正常函式 x觀測器條件
11.6.2正常函式觀測器的參數化設計
11.7注釋
第三部分附錄
附錄A相關數學預備知識
A.1δ—函式
A.2Laplace變換
A.3塊矩陣的行列式和逆
A.4冪零矩陣
A.5線性空間的一些運算
A.6矩陣的核空間和象空間
A.7奇異值分解
附錄B秩約束下的矩陣匹配和最小二乘問題
B.1問題的描述
B.2準備工作
B.3秩約束下的矩陣匹配問題的解
B.4秩約束下的最小二乘問題的解
B.5例子
B.5.1矩陣匹配問題
B.5.2最小二乘問題
B.6引理B.2.4的證明
附錄C廣義Sylvester矩陣方程
C.1引言
C.2準備工作
C.3基於右互質分解的求解
C.4基於SVD的求解
C.5算例
參考文獻
索引
