第1章 控制理论基础概述
1.1 概述
1.2 控制理论的发展过程
1.3 控制系统的基本构成
1.4 控制系统的基本要求
1.5 线性系统理论的研究对象
1.6 线性系统理论的主要任务
1.7 本书的结构
1.8 习题
第2章 古典控制介绍
2.1 几种常见的传递函数
2.1.1 典型反馈系统的几种传递函数
2.1.2 几类典型环节的传递函数
2.2 系统方块图
2.2.1 方块图的概述及绘制
2.2.2 方块图的等效变换
2.3 系统的时域分析
2.3.1 阶跃响应性能指标
2.3.2 一阶系统瞬态性能指标
2.3.3 二阶系统瞬态性能分析
2.4 系统的频率分析
2.4.1 频率特性的基本概念
2.4.2 频率特性的表示法及基本环节的频率特性
2.5 习题
第3章 线性系统的数学描述
3.1 连续系统的输入-输出描述法
3.1.1 基本定义
3.1.2 状态空间表达式以及矩阵向量表示的一般形式
3.2 结构图
3.2.1 多输入-多输出系统的方块图
3.2.2 状态空间表达式的状态变量图
3.3 状态空间表达式的建立
3.3.1 由物理系统的机理直接建立状态空间表达式
3.3.2 由高阶微分方程化为状态方程
3.3.3 由传递函数建立状态空间表达式
3.4 传递函数矩阵
3.4.1 单输入-单输出系统
3.4.2 多输入-多输出系统
3.5 组合系统的状态空间表
3.5.1 并联联结
3.5.2 串联联结
3.5.3 反馈联结
3.6 线性变换
3.6.1 系统状态的线性变换
3.6.2 把状态方程变换为对角标准形
3.6.3 状态方程化为若尔当标准形
3.6.4 状态变换前后系统的不变性
3.7 习题
第4章 线性系统的运动分析
4.1 状态转移矩阵
4.1.1 状态转移矩阵的定义
4.1.2 状态转移矩阵的性质
4.2 线性定常系统的运动分析
4.2.1 矩阵指数函数
4.2.2 矩阵指数函数的计算
4.2.3 线性定常系统的整体响应
4.3 线性时变系统的运动分析
4.3.1 时变线性系统的整体响应
4.3.2 时变系统齐次状态方程的解
4.4 脉冲响应矩阵
4.4.1 单变量情形的简单回顾
4.4.2 脉冲响应矩阵的定义与系统的输出响应
4.4.3 状态空间模型的脉冲响应矩阵
4.4.4 脉冲响应矩阵与传递函数矩阵
4.5 线性系统的离散化
4.5.1 线性定常系统的离散化
4.5.2 线性时变系统的离散化
4.6 离散时间系统状态方程的解
4.6.1 递推法
4.6.2 z变换法
4.7 习题
第5章 线性系统的能控性和能观性
5.1 能控性和能观性的定义
5.1.1 问题的提出
5.1.2 能控性的定义
5.1.3 能观性的定义
5.2 线性时变系统的能控性判据
5.2.1 格拉姆矩阵判据
5.2.2 基于状态转移矩阵的判据
5.2.3 基于系统参数矩阵的判据
5.3 线性定常系统的能控性判据
5.3.1 定常系统能控性的特殊性
5.3.2 能控性矩阵判据
5.3.3 PBH判据
5.4 对偶原理与能观性判据
……
第6章 系统运动的稳定性
第7章 状态反馈与极点配置
第8章 状态观测器设计
第9章 最优控制理论
第10章 卡尔曼滤波
附录 数学基础
参考文献
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