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內容簡介

　　本書詳細介紹了一個與60多年來的現(xiàn)代控制理論中最基本的設計原則——分離原則完全不同的綜合設計原則。這一設計新原則將綜合根據(jù)觀測器設計的結果和受控系統(tǒng)輸出觀測的關鍵參數(shù)，來設計一個允許只針對部分受控系統(tǒng)狀態(tài)的狀態(tài)反饋控制——“廣義狀態(tài)反饋控制”。這一部分系統(tǒng)狀態(tài)的數(shù)目等于觀測器，即反饋控制器的階數(shù)。這一階數(shù)將首次根據(jù)不同的實際受控系統(tǒng)條件和不同的實際設計要求來完全自由地調整決定，也將因此完全統(tǒng)一現(xiàn)有的狀態(tài)反饋控制和靜態(tài)輸出反饋控制。這一廣義狀態(tài)反饋控制的最重要的魯棒性即可靠性，能保證在絕大部分受控系統(tǒng)條件下被實現(xiàn)，而現(xiàn)有的狀態(tài)反饋控制的魯棒性在絕大多數(shù)受控系統(tǒng)條件下不能被實現(xiàn)。這一廣義狀態(tài)反饋控制不但比整個控制理論中的其他基本控制形式有效得多，而且其實際設計的方法在解析和計算兩方面都在本書中得到了重大改進。因此，本書不僅豐富和發(fā)展了自動控制理論，特別是現(xiàn)代控制論，而且還為這一理論的廣泛實際應用創(chuàng)造了必要的條件。本書所含內容及表達方式簡單明了，并附有大量例子和習題，可作為相關專業(yè)的教科書。

作者簡介

　　崔家驥（Chia-Chi Tsui）博士生于上海，曾就讀于上海市第一師范附屬小學和上海市育才中學;于1969至1975年在黑龍江省北安縣長水河農場七分場知青務農;于1979年、1980年和1983年分別獲得加拿大康考迪亞（Concordia）大學計算機系學士學位、紐約州立大學石溪大學電機工程系碩士學位和博士學位;曾在美國東北大學、紐約市立大學斯坦頓島（Staten Island）學院以及德佛瑞（DeVry）大學紐約分部任教。主要研究領域為線性控制系統(tǒng)設計理論，特別是魯棒控制設計理論。

圖書目錄

第1章系統(tǒng)的數(shù)學模型和基本性質
1.1 兩類不同的數(shù)學模型
1.2 狀態(tài)空間模型的特征分解
1.3 系統(tǒng)的階數(shù)和能控能觀性質
1.4 系統(tǒng)的零極點
習題
第2章單一系統(tǒng)的性能與敏感性
2.1 系統(tǒng)的性能
2.2 系統(tǒng)的敏感性和魯棒性
2.2.1 特征值的敏感性（魯棒性）
2.2.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性的敏感性（魯棒穩(wěn)定性）
習題
第3章反饋控制系統(tǒng)的敏感性
3.1 反饋控制系統(tǒng)的敏感性和環(huán)路傳遞函數(shù)
3.1.1 對于受控系統(tǒng)數(shù)學模型誤差的敏感性
3.1.2 對于控制輸入擾動的敏感性
3.2 狀態(tài)空間理論中反饋控制系統(tǒng)的敏感性
3.2.1 狀態(tài)反饋控制結構
3.2.2 靜態(tài)輸出反饋控制結構
3.2.3 觀測器反饋控制結構［環(huán)路傳遞恢復（LTR）］
第4章一個新的反饋控制設計原則和途徑
4.1 觀測器設計的一個基本概念——從觀測器狀態(tài)和系統(tǒng)輸出觀測直接產生狀態(tài)反饋控制信號

4.2 觀測器反饋系統(tǒng)的性能（分離定理）
4.3 現(xiàn)有狀態(tài)空間設計與分離原則的八個不合理（Tsui， 2006， 2012）

4.3.1 不成立的基本假設
4.3.2 不考慮關鍵參數(shù)
4.3.3 顛倒的設計順序
4.3.4 不必要的設計要求
4.3.5 放棄合理的控制結構
4.3.6 不能實現(xiàn)魯棒性
4.3.7 極端強弱的控制
4.3.8 極端的控制結構
4.4 一個新的和能實現(xiàn)廣義狀態(tài)反饋控制的魯棒性的設計原則和輸出反饋控制器

習題
第5章計算矩陣方程TA－FT＝LC的解
5.1 系統(tǒng)的能觀海森伯格型的計算
5.1.1 單輸出系統(tǒng)
5.1.2 多輸出系統(tǒng)
5.2 矩陣方程TA－FT＝LC的解的計算
5.2.1 不重復的實數(shù)特征值（1×1的約當塊）
5.2.2 共軛復數(shù)和重復的特征值（大于1×1的約當塊）
習題
第6章觀測器設計一：實現(xiàn)反饋控制的魯棒性
6.1 矩陣方程TB＝0的解的計算
6.2 例子和分析
6.3 對現(xiàn)有的兩個基本反饋控制結構的完全統(tǒng)一
6.4 用自由調節(jié)觀測器的階數(shù)來調節(jié)反饋系統(tǒng)的性能和魯棒性（Tsui， 1999c）
習題
第7章觀測器設計二：其他特殊目的的觀測器
7.1 最小階線性函數(shù)觀測器設計
7.1.1 對這一問題的最重大的理論進展——簡化成最簡單的設計公式
7.1.2 這一設計公式的計算程序和結果——可以保證的觀測器階數(shù)的上限
7.1.3 最可能低的觀測器階數(shù)的上限——最可能好的理論結果——整個問題已經解決
7.2 故障檢測、定位與控制的觀測器設計
7.2.1 故障的模型以及故障檢測和定位的設計公式與要求
7.2.2 故障檢測和定位設計的計算程序
7.2.3 故障的自適應容錯控制（Tsui，　1997）
7.2.4 系統(tǒng)模型誤差和觀測噪聲的影響和處理（Tsui，　1994b）

習題
第8章反饋控制設計——特征值（極點）的配置
8.1 特征值（極點）的選擇
8.2 用狀態(tài)反饋控制配置特征值
8.3 用廣義狀態(tài)反饋控制配置極點
8.4 對廣義狀態(tài)反饋控制設計的調整（Tsui， 2005）
8.5 關于特征結構配置設計的小結
習題
第9章反饋控制設計二——特征向量的配置
9.1 數(shù)值迭代方法（Kautsky　et　al.， 1985）
9.2 解析解耦的方法
9.3 整個特征值和特征向量配置的總結
習題
第10章反饋控制設計三——二次型最優(yōu)控制
10.1 狀態(tài)反饋控制的設計
10.2 廣義狀態(tài)反饋控制的設計
10.3 反饋控制設計的比較與總結
習題
附錄A 線性代數(shù)和數(shù)值線性代數(shù)的基礎簡介
A．1 線性代數(shù)中的一些基本概念
A．1．1 線性相關、線性無關、線性空間
A．1．2 基向量、線性變換、正交線性變換
A．2 矩陣三角化或梯形化的運算
A．3 奇異值分解（SVD）
A．3．1 奇異值分解的存在和定義
A．3．2 奇異值分解的性質
A．3．3 奇異值分解的應用
A．4 矩陣方程組TA－FT＝LC和TB＝0的應用和解析解（Tsui，　2004a）
A．4．1 能產生Kx（t）信號（K＝KC）的輸出反饋控制器（見定義3．3）
A．4．2 未知輸入觀測器（unknown　input　observer）
A．4．3 輸入故障檢測和定位（input　fault　detection　and　isolation，見7．2節(jié)）
A．4．4 時滯狀態(tài)觀測器（observer　with　timedelayed　states）

A．4．5 用廣義狀態(tài)反饋控制來配置特征值和特征向量
A．4．6 這個矩陣方程組的解析解
附錄B 實際設計題目
參考文獻
索引