現代控制理論及其MATLAB實現

《現代控制理論及其MATLAB實現》是一本2014年9月出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：現代控制理論及其MATLAB實現
• 作者：韓致信
• 出版社：機械工業出版社 
• 出版時間：2014年09月
• 頁數：236 頁
• 開本：16 開
• ISBN：9787121243660

內容簡介

本書主要介紹套用現代控制理論進行系統分析和綜合的方法及其MATLAB編程與計算。全書共分6章，主要內容包括：第1章控制系統的狀態空間數學模型，第2章控制系統的運動分析，第3章控制系統的穩定性分析，第4章控制系統的能控性與能觀測性，第5章線性定常控制系統的綜合，第6章最優控制。本書配套的電子課件和習題參考答案，可登錄華信教育資源網，註冊後免費下載。

目錄

第1章 控制系統的狀態空間數學模型

1.1 基本概念

1.2 線性定常連續系統的狀態空間數學模型

1.2.1 根據物理模型建立狀態空間模型

1.2.2 根據微分方程建立狀態空間模型

1.2.3 根據傳遞函式建立狀態空間模型

1.2.4 根據系統的傳遞函式結構圖建立狀態空間模型

1.2.5 狀態空間模型的線性變換

1.2.6 狀態空間模型與傳遞函式矩陣之間的關係

1.3 線性時變連續系統的狀態空間數學模型

1.4 非線性連續系統的狀態空間數學模型

1.4.1 本質非線性系統的狀態空間模型

1.4.2 本徵非線性系統的狀態空間模型

1.5 線性離散系統的狀態空間數學模型

1.5.1 基本概念

1.5.2 線性定常離散系統的狀態空間模型

1.6 線性定常系統狀態空間模型的MATLAB實現

1.6.1 數學模型的MATLAB表示法

1.6.2 實現能控規範型的MATLAB編程及計算

習題1

第2章 控制系統的運動分析

2.1 線性定常連續系統的運動分析

2.1.1 系統狀態自由運動

2.1.2 狀態轉移矩陣

2.1.3 系統狀態受控運動

2.1.4 系統的輸出回響

2.1.5 實現線性定常連續系統運動分析的MATLAB編程

2.2 線性時變連續系統的運動分析

2.2.1 系統狀態自由運動

2.2.2 狀態轉移矩陣

2.2.3 系統狀態受控運動

2.2.4 系統輸出回響

2.2.5 實現線性時變連續系統運動分析的MATLAB編程

2.3 線性定常離散系統的運動分析

2.3.1 線性定常連續系統的離散化及其MATLAB實現

2.3.2 線性定常離散系統的運動分析

2.3.3 實現線性定常離散系統運動分析的MATLAB編程

2.4 線性時變離散系統的運動分析

2.4.1 線性時變連續系統的離散化及其MATLAB實現

2.4.2 線性時變離散系統的狀態運動分析

2.4.3 實現線性時變離散系統運動分析的MATLAB編程

習題2

第3章 控制系統的穩定性分析

3.1 李雅普諾夫穩定性基本定理

3.1.1 數學基礎

3.1.2 李雅普諾夫穩定性定義

3.1.3 李雅普諾夫穩定性定理

3.2 線性連續系統的穩定性分析

3.2.1 線性定常連續系統的穩定性分析及其MATLAB編程與計算

3.2.2 線性時變連續系統的穩定性分析

3.3 線性離散系統的穩定性分析

3.3.1 線性定常離散系統的穩定性分析及其MATLAB編程與計算

3.3.2 線性時變離散系統的穩定性分析

3.4 非線性連續系統的穩定性分析

3.4.1 克拉索夫斯基(Krasovski)法及其MATLAB編程與計算

3.4.2 變數梯度法

習題3

第4章 控制系統的能控性與能觀測性

4.1 系統的能控性

4.1.1 線性時變連續系統的狀態能控性

4.1.2 線性定常連續系統的狀態能控性及其MATLAB輔助分析

4.1.3 線性離散系統的狀態能控性

4.1.4 系統的輸出能控性

4.2 系統的能觀測性

4.2.1 線性時變連續系統的能觀測性

4.2.2 線性定常連續系統的狀態能觀測性及其MATLAB輔助分析

4.2.3 線性定常離散系統的狀態能觀測性

4.3 能控與能觀測規範型的實現

4.3.1 能控規範型的實現及其MATLAB編程與計算

4.3.2 能觀測規範型的實現及其MATLAB編程與計算

4.4 線性定常系統能控性與能觀測性在復域[s]中的判據

4.5 對偶系統及對偶性原理

4.5.1 線性定常對偶系統

4.5.2 線性時變對偶系統

4.6 線性定常系統能控與能觀測結構分解

4.6.1 能控與不能控結構分解及其MATLAB輔助計算

4.6.2 能觀測與不能觀測結構分解及其MATLAB輔助計算

4.6.3 能控性與能觀測性結構綜合分解

習題4

第5章 線性定常控制系統的綜合

5.1 反饋控制系統的基本概念

5.1.1 狀態反饋控制系統

5.1.2 輸出反饋控制系統

5.2 以實現期望極點為目標的系統綜合

5.2.1 單輸入狀態反饋控制系統極點配置及其MATLAB輔助計算

5.2.2 多輸入狀態反饋控制系統的極點配置方法

5.2.3 輸出反饋控制系統極點配置及其MATLAB輔助計算

5.3 以實現系統鎮定為目標的系統綜合

5.4 以實現解耦控制為目標的系統綜合

5.4.1 補償器解耦

5.4.2 狀態反饋解耦

5.4.3 實現狀態反饋解耦控制計算的MATLAB編程與計算

5.5 狀態重構控制系統

5.5.1 全維狀態重構器及其MATLAB輔助設計

5.5.2 帶全維狀態重構器的狀態反饋系統及其MATLAB輔助設計

5.5.3 降維狀態重構器及其MATLAB輔助設計

習題5

第6章 最優控制

6.1 泛函及其變分法簡介

6.2 最優控制及其變分解法

6.2.1 數學模型

6.2.2 求解最優控制問題的變分法——拉格朗日乘子法

6.3 線性二次型最優控制

6.3.1 線性二次型最優控制的目標泛函

6.3.2 狀態調節器及其MATLAB輔助設計

6.3.3 輸出調節器

6.3.4 輸出跟蹤器及其MATLAB輔助設計

6.4 極小值原理

6.4.1 連續系統的極小值原理

6.4.2 Bang-Bang開關控制

6.5 離散系統的最優控制

6.5.1 控制無約束的離散系統的最優控制

6.5.2 控制有約束的離散系統的最優控制

6.6 動態規劃法

6.6.1 多級決策過程及最優性原理

6.6.2 離散系統的動態規劃

6.6.3 連續系統的動態規劃

習題6

附錄A 習題參考答案

參考文獻