現(xiàn)代控制理論及其MATLAB實現(xiàn)

第1章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間數(shù)學模型
1．1 基本概念
1．2 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)空間數(shù)學模型
1．2．1 根據(jù)物理模型建立狀態(tài)空間模型
1．2．2 根據(jù)微分方程建立狀態(tài)空間模型
1．2．3 根據(jù)傳遞函數(shù)建立狀態(tài)空間模型
1．2．4 根據(jù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)結(jié)構(gòu)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(shù)矩陣之間的關(guān)系
1．3 線性時變連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)空間數(shù)學模型
1．4 非線性連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)空間數(shù)學模型
1．4．1 本質(zhì)非線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型
1．4．2 本征非線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型
1．5 線性離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間數(shù)學模型
1．5．1 基本概念
1．5．2 線性定常離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型
1．6 線性定常系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的MATLAB實現(xiàn)
1．6．1 數(shù)學模型的MATLAB表示法
1．6．2 實現(xiàn)能控規(guī)范型的MATLAB編程及計算
習題1
第2章 控制系統(tǒng)的運動分析
2．1 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的運動分析
2．1．1 系統(tǒng)狀態(tài)自由運動
2．1．2 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣
2．1．3 系統(tǒng)狀態(tài)受控運動
2．1．4 系統(tǒng)的輸出響應
2．1．5 實現(xiàn)線性定常連續(xù)系統(tǒng)運動分析的MATLAB編程
2．2 線性時變連續(xù)系統(tǒng)的運動分析
2．2．1 系統(tǒng)狀態(tài)自由運動
2．2．2 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣
2．2．3 系統(tǒng)狀態(tài)受控運動
2．2．4 系統(tǒng)輸出響應
2．2．5 實現(xiàn)線性時變連續(xù)系統(tǒng)運動分析的MATLAB編程
2．3 線性定常離散系統(tǒng)的運動分析
2．3．1 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的離散化及其MATLAB實現(xiàn)
2．3．2 線性定常離散系統(tǒng)的運動分析
2．3．3 實現(xiàn)線性定常離散系統(tǒng)運動分析的MATLAB編程
2．4 線性時變離散系統(tǒng)的運動分析
2．4．1 線性時變連續(xù)系統(tǒng)的離散化及其MATLAB實現(xiàn)
2．4．2 線性時變離散系統(tǒng)的狀態(tài)運動分析
2．4．3 實現(xiàn)線性時變離散系統(tǒng)運動分析的MATLAB編程
習題2
第3章 控制系統(tǒng)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(shù)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(tǒng)的穩(wěn)定性分析
3．2．1 線性定常連續(xù)系統(tǒng)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(tǒng)的穩(wěn)定性分析
3．3 線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
3．3．1 線性定常離散系統(tǒng)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(tǒng)的穩(wěn)定性分析
3．4 非線性連續(xù)系統(tǒng)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(tǒng)的能控性與能觀測性
4．1 系統(tǒng)的能控性
4．1．1 線性時變連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)能控性
4．1．2 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)能控性及其MATLAB輔助分析
4．1．3 線性離散系統(tǒng)的狀態(tài)能控性
4．1．4 系統(tǒng)的輸出能控性
4．2 系統(tǒng)的能觀測性
4．2．1 線性時變連續(xù)系統(tǒng)的能觀測性
4．2．2 線性定常連續(xù)系統(tǒng)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(tǒng)的狀態(tài)能觀測性
4．3 能控與能觀測規(guī)范型的實現(xiàn)
4．3．1 能控規(guī)范型的實現(xiàn)及其MATLAB編程與計算
4．3．2 能觀測規(guī)范型的實現(xiàn)及其MATLAB編程與計算
4．4 線性定常系統(tǒng)能控性與能觀測性在復域［s］中的判據(jù)
4．5 對偶系統(tǒng)及對偶性原理
4．5．1 線性定常對偶系統(tǒng)
4．5．2 線性時變對偶系統(tǒng)
4．6 線性定常系統(tǒng)能控與能觀測結(jié)構(gòu)分解
4．6．1 能控與不能控結(jié)構(gòu)分解及其MATLAB輔助計算
4．6．2 能觀測與不能觀測結(jié)構(gòu)分解及其MATLAB輔助計算
4．6．3 能控性與能觀測性結(jié)構(gòu)綜合分解
習題4
第5章 線性定?？刂葡到y(tǒng)的綜合
5．1 反饋控制系統(tǒng)的基本概念
5．1．1 狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)
5．1．2 輸出反饋控制系統(tǒng)
5．2 以實現(xiàn)期望極點為目標的系統(tǒng)綜合
5．2．1 單輸入狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)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(tǒng)的極點配置方法
5．2．3 輸出反饋控制系統(tǒng)極點配置及其MATLAB輔助計算
5．3 以實現(xiàn)系統(tǒng)鎮(zhèn)定為目標的系統(tǒng)綜合
5．4 以實現(xiàn)解耦控制為目標的系統(tǒng)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(xiàn)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(gòu)控制系統(tǒng)
5．5．1 全維狀態(tài)重構(gòu)器及其MATLAB輔助設計
5．5．2 帶全維狀態(tài)重構(gòu)器的狀態(tài)反饋系統(tǒng)及其MATLAB輔助設計
5．5．3 降維狀態(tài)重構(gòu)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(shù)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(diào)節(jié)器及其MATLAB輔助設計
6．3．3 輸出調(diào)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(tǒng)的極小值原理
6．4．2 Bang-Bang開關(guān)控制
6．5 離散系統(tǒng)的最優(yōu)控制
6．5．1 控制約束的離散系統(tǒng)的最優(yōu)控制
6．5．2 控制有約束的離散系統(tǒng)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(tǒng)的動態(tài)規(guī)劃
6．6．3 連續(xù)系統(tǒng)的動態(tài)規(guī)劃
習題6
附錄A 習題參考答案
參考文獻