現代控制理論及其MATLAB實現

第1章 控制系統的狀態(tài)空間數學模型
1．1 基本概念
1．2 線性定常連續(xù)系統的狀態(tài)空間數學模型
1．2．1 根據物理模型建立狀態(tài)空間模型
1．2．2 根據微分方程建立狀態(tài)空間模型
1．2．3 根據傳遞函數建立狀態(tài)空間模型
1．2．4 根據系統的傳遞函數結構圖建立狀態(tài)空間模型
1．2．5 狀態(tài)空間模型的線性變換
1．2．6 狀態(tài)空間模型與傳遞函數矩陣之間的關系
1．3 線性時變連續(xù)系統的狀態(tài)空間數學模型
1．4 非線性連續(xù)系統的狀態(tài)空間數學模型
1．4．1 本質非線性系統的狀態(tài)空間模型
1．4．2 本征非線性系統的狀態(tài)空間模型
1．5 線性離散系統的狀態(tài)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(tài)空間模型
1．6 線性定常系統狀態(tài)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(guī)范型的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(xù)系統的運動分析
2．1．1 系統狀態(tài)自由運動
2．1．2 狀態(tài)轉移矩陣
2．1．3 系統狀態(tài)受控運動
2．1．4 系統的輸出響應
2．1．5 實現線性定常連續(xù)系統運動分析的MATLAB編程
2．2 線性時變連續(xù)系統的運動分析
2．2．1 系統狀態(tài)自由運動
2．2．2 狀態(tài)轉移矩陣
2．2．3 系統狀態(tài)受控運動
2．2．4 系統輸出響應
2．2．5 實現線性時變連續(xù)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(xù)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(xù)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(tài)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(wěn)定性分析
3．1 李雅普諾夫穩(wěn)定性基本定理
3．1．1 數學基礎
3．1．2 李雅普諾夫穩(wěn)定性定義
3．1．3 李雅普諾夫穩(wěn)定性定理
3．2 線性連續(xù)系統的穩(wěn)定性分析
3．2．1 線性定常連續(xù)系統的穩(wěn)定性分析及其MATLAB編程與計算
3．2．2 線性時變連續(xù)系統的穩(wěn)定性分析
3．3 線性離散系統的穩(wěn)定性分析
3．3．1 線性定常離散系統的穩(wěn)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(wěn)定性分析
3．4 非線性連續(xù)系統的穩(wěn)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 變量梯度法
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(xù)系統的狀態(tài)能控性
4．1．2 線性定常連續(xù)系統的狀態(tài)能控性及其MATLAB輔助分析
4．1．3 線性離散系統的狀態(tài)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(xù)系統的能觀測性
4．2．2 線性定常連續(xù)系統的狀態(tài)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(tài)能觀測性
4．3 能控與能觀測規(guī)范型的實現
4．3．1 能控規(guī)范型的實現及其MATLAB編程與計算
4．3．2 能觀測規(guī)范型的實現及其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?？刂葡到y的綜合
5．1 反饋控制系統的基本概念
5．1．1 狀態(tài)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(tài)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(tài)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(zhèn)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(tài)反饋解耦
5．4．3 實現狀態(tài)反饋解耦控制計算的MATLAB編程與計算
5．5 狀態(tài)重構控制系統
5．5．1 全維狀態(tài)重構器及其MATLAB輔助設計
5．5．2 帶全維狀態(tài)重構器的狀態(tài)反饋系統及其MATLAB輔助設計
5．5．3 降維狀態(tài)重構器及其MATLAB輔助設計
習題5
第6章 最優(yōu)控制
６．1 泛函及其變分法簡介
6．2 最優(yōu)控制及其變分解法
6．2．1 數學模型
6．2．2 求解最優(yōu)控制問題的變分法――拉格朗日乘子法
6．3 線性二次型最優(yōu)控制
6．3．1 線性二次型最優(yōu)控制的目標泛函
6．3．2 狀態(tài)調節(jié)器及其MATLAB輔助設計
6．3．3 輸出調節(jié)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(xù)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(yōu)控制
6．5．1 控制約束的離散系統的最優(yōu)控制
6．5．2 控制有約束的離散系統的最優(yōu)控制
6．6 動態(tài)規(guī)劃法
6．6．1 多級決策過程及最優(yōu)性原理
6．6．2 離散系統的動態(tài)規(guī)劃
6．6．3 連續(xù)系統的動態(tài)規(guī)劃
習題6
附錄A 習題參考答案
參考文獻