線性系統理論基礎

內容簡介

本書共六章：第1章緒論，介紹控制理論的發展歷程。第2章介紹線性系統的狀態空間模型，主要內容包括狀態空間模型的建立、線性系統的標準型、線性系統的傳遞函式矩陣等。第3章介紹線性系統的運動分析，主要內容包括齊次狀態方程求解、非齊次狀態方程求解、線性時變系統的運動解，以及離散時間系統的解等。第4章介紹線性系統的結構分析，主要內容包括線性系統的能控性與能觀測性，線性系統的子空間分解、實現與最小實現，以及傳遞函式矩陣的能控性與能觀測性等。第5章介紹李雅普諾夫穩定性，主要內容包括控制系統穩定性的定義、李雅普諾夫第二方法、線性定常系統的穩定性分析、非線性系統的穩定性分析，以及李雅普諾夫第二方法的套用等。第6章介紹一些線性系統綜合的基礎方法，主要內容包括狀態反饋與輸出反饋、線性系統極點配置、線性系統的鎮定問題、狀態觀測器理論、線性系統解耦設計、線性二次型最優控制，以及線性系統的魯棒性與H8控制理論等。為了方便讀者在掌握理論知識的基礎上進行控制系統的仿真練習，編寫了附錄1，內容是一些系統仿真常用的MATLAB函式，以及若干控制仿真基本概念與基本方法的MATLAB仿真程式。在附錄2中給出了部分習題答案。

第1章緒論
1.1 經典控制理論
1.2 現代控制理論
1.3 智慧型控制理論
第2章線性系統的狀態空間描述
2.1 動力學系統的狀態空間表達式
2.2 狀態空間表達式的標準型
2.3 傳遞函式矩陣
習題
第3章線性系統的運動分析
3.1 線性定常系統齊次狀態方程的解
3.2 線性定常系統非齊次狀態方程的解
3.3 線性時變系統狀態方程的解
3.4 狀態轉移矩陣
3.5 離散時間系統
3.6 離散時間系統狀態方程的解
習題
第4章線性系統的結構分析
4.1 線性系統的能控性
4.2 線性系統的能觀測性
4.3 對偶原理
4.4 線性系統的子空間分析
4.5 能控標準型與能觀測標準型
4.6 系統實現與最小實現
4.7 傳遞函式矩陣的能控性與能觀測性
習題
第5章李雅普諾夫穩定性分析
5.1 李雅普諾夫穩定性定義
5.2 李雅普諾夫穩定性理論
5.3 線性系統穩定性分析
5.4 非線性系統穩定性分析
5.5 李雅普諾夫第二法的其他套用
習題
第6章線性系統綜合基礎
6.1 狀態反饋與輸出反饋
6.2 線性系統極點配置
6.3 線性系統的鎮定問題
6.4 狀態觀測器理論
6.5 線性系統解耦設計
6.6 線性二次型最優控制
6.7 線性系統的魯棒性與H8控制理論
習題
附錄1 常用MATLAB函式與MATLAB程式
附錄2 部分習題參考答案
參考文獻

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