图书介绍

现代控制理论教程2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

张宇献；李勇著著
出版社：北京：电子工业出版社
ISBN：9787121314940
出版时间：2017
标注页数：219页
文件大小：32MB
文件页数：226页
主题词：现代控制理论－高等学校－教材

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图书目录

第1章绪论1

1.1控制理论的研究对象1

1.2控制理论的发展历程2

1.3现代控制理论的基本内容5

1.4与经典控制理论的比较与联系6

1.5本书的主要内容和特点7

第2章预备知识9

2.1基本概念和定义9

2.2基本运算13

2.3矩阵的特征方程、特征值和特征向量18

2.4矩阵的相似变换23

2.5二次型概念32

2.6矩阵的微分和积分34

2.7利用MATLAB进行矩阵运算37

思考题与习题40

第3章系统的状态空间描述42

3.1状态空间的基本概念42

3.1.1几个定义42

3.1.2状态空间表达式的一般形式43

3.1.3状态空间表达式的系统方框图和状态变量图46

3.2状态空间表达式的建立47

3.2.1系统的状态空间的列写47

3.2.2由高阶微分方程化为状态空间描述51

3.2.3由传递函数建立状态空间表达式64

3.3状态空间描述转化为传递函数70

3.3.1由状态空间描述求传递函数70

3.3.2组合系统的状态空间描述和传递函数矩阵74

3.4状态矢量的线性变换78

3.4.1系统状态方程的非唯一性78

3.4.2系统特征值的不变性80

3.4.3特征矢量81

3.4.4状态空间描述变换为约当标准型82

3.5离散时间系统的状态空间描述88

3.5.1离散系统的状态空间表达式88

3.5.2由差分方程化为状态空间表达式89

3.5.3由脉冲传递函数化为状态空间表达式92

3.5.4由离散系统状态空间表达式求脉冲传递函数矩阵94

3.6利用MATLAB进行线性系统的状态描述95

思考题与习题99

第4章线性动态系统的运动分析102

4.1线性定常齐次状态方程的求解102

4.2矩阵指数函数及状态转移矩阵105

4.3线性定常非齐次状态方程的求解114

4.4连续系统的时间离散化115

4.4.1连续时间线性系统的离散化模型116

4.4.2连续时间线性系统近似离散化模型117

4.5线性离散系统的运动分析117

4.5.1迭代法118

4.5.2 z变换法求解119

4.6利用MATLAB进行线性系统的运动分析120

思考题与习题126

第5章线性控制系统的能控性和能观测性128

5.1线性定常连续系统的能控性128

5.2线性连续系统的能观测性132

5.3能控性和能观测性与传递函数零极点的关系133

5.4对偶原理135

5.5能控标准型和能观测标准型136

5.6系统的结构分解141

5.7传递函数阵的实现问题145

5.7.1单输入单输出系统的实现问题145

5.7.2多输入多输出系统的实现问题149

5.8离散系统的能控性与能观测性152

5.9利用MATLAB分析系统的能控性和能观测性154

思考题与习题157

第6章控制系统的稳定性与李亚普诺夫方法160

6.1稳定性的概念160

6.1.1外部稳定性160

6.1.2内部稳定性161

6.1.3内部稳定性和外部稳定性的关系162

6.2李亚普诺夫意义下稳定性的定义162

6.2.1平衡状态162

6.2.2范数的概念163

6.2.3李亚普诺夫稳定性定义164

6.3李亚普诺夫稳定性理论165

6.3.1李亚普诺夫第一法（间接法）166

6.3.2李亚普诺夫第二法167

6.3.3二次型及其正定性168

6.3.4李亚普诺夫第二法稳定性定理169

6.4线性定常连续系统的稳定性172

6.4.1线性连续系统稳定性分析173

6.4.2线性时变连续系统176

6.5线性定常离散系统的稳定性177

6.6非线性系统的稳定性分析178

6.6.1克拉索夫斯基法178

6.6.2变量梯度法180

6.7利用MATLAB分析系统的稳定182

6.7.1利用李亚普诺夫第一法判断系统的稳定性182

6.7.2利用李亚普诺夫第二法判断系统的稳定性183

思考题与习题184

第7章线性反馈控制系统的综合186

7.1状态反馈与输出反馈186

7.1.1状态反馈186

7.1.2输出反馈187

7.2反馈控制对能控性与能观测性的影响188

7.3闭环系统极点配置189

7.4采用状态观测器的状态反馈系统194

7.4.1状态重构问题194

7.4.2状态观测器的存在条件194

7.4.3状态观测器的设计196

7.5带有状态观测器的状态反馈系统202

7.6解耦控制205

7.7 MATLAB在闭环极点配置及状态观测器设计中的应用212

7.7.1系统的极点配置212

7.7.2用MATLAB设计状态观测器215

思考题与习题215

参考文献218