线性多变量系统理论与设计PDF电子书下载

第一章 数学预备知识 1

1-1 近世代数的一些结果 1

1-1-1 环、域和理想 1

1-1-2 分式环和域 4

1-1-3 主理想整区 5

1-1-4 欧几里得整区 8

习题1-1 11

1-2-1 矩阵和行列式 12

1-2 矩阵环 12

参考文献 12

1-2-2 规范型 14

1-2-3 p．i．d．上的互质因式分解 24

习题1-2 31

参考文献 32

1-3 线性空间 33

1-3-1 数域上的线性空间 33

1-3-2 线性算子和线性代数方程 38

1-3-3 奇异值分解与广义逆矩阵 46

1-3-4 矩阵函数和最小多项式 57

1-3-5 范数和内积，赋范空间 62

习题1-3 65

参考文献 69

1-4 拓扑学初步 70

1-4-1 拓扑空间 70

1-4-2 拓扑环 75

习题1-4 76

参考文献 77

2-1 引言 78

第二章 系统的输入输出描述和状态空间描述 78

2-2 输入输出描述(IOD) 79

2-3 状态空间描述(SSD) 85

2-3-1 状态的概念和动态方程 85

2-3-2 举例 89

2-3-3 状态方程的解和模态分解 94

2-3-4 等价动态方程 101

2-4 二种描述的比较 103

2-5-1 组合系统的数学描述 105

2-5 组合系统 105

2-5-2 反馈组合系统的适态 109

2-6 离散时间系统 116

习题2 118

参考文献 125

第三章 线性动态方程的结构分解 126

3-1 引言 126

3-2 行搜索算法 126

3-3 线性动态方程的可控性，可控性指数 132

3-4 对偶定理，线性动态方程的可观测性 146

3-5 Jordan型动态方程的可控性与可观测性 152

3-6 线性时不变动态方程的结构分解 158

3-7 计算问题 168

习题3 175

参考文献 179

第四章 系统的多项式矩阵理论 181

4-1 引言 181

4-2 多项式矩阵的一些结果 182

4-3 列(行)既约多项式矩阵 194

4-4 真有理矩阵分式的互质 199

4-5 特征多项式和真有理矩阵的次数 213

4-6 真有理矩阵的最小实现 215

4-6-1 变量情况 215

4-6-2 基于右矩阵分式的控制器型实现 222

4-6-3 基于左矩阵分式的观测器型实现 238

4-7 系统的多项式矩阵描述(PMD) 243

4-8 系统三种描述的关系，系统等价 250

4-9 多变量系统的极点和零点，传输零点和解耦零点 261

习题4 270

参考文献 280

第五章 状态反馈和补偿器设计 282

5-1 引言 282

5-2 动态方程的规范型 283

5-3 状态反馈的状态空间分析，模态能控 293

5-3-1 单变量情况 294

5-3-2 多变量情况，直接方法和控制器型方法 299

5-4 状态反馈的传递函数分析 309

5-4-1 单变量情况 310

5-4-2 多变量情况，反馈增益矩阵的唯一性 311

5-5 二次型调节器问题 317

5-6 状态估计 323

5-6-1 n维观测器 323

5-6-2 n-q维观测器 328

5-7 分离原理，补偿器设计 333

5-8 状态反馈解耦 337

5-9 状态反馈后的能观测性，(A，B)不变子空间 343

5-10 常增益输出反馈的一些结果 349

习题5 357

参考文献 362

第六章 多变量系统的逆 365

6-1 引言 365

6-2 逆系统的定义 366

6-3 Silverman构造算法 372

6-4 逆系统的性质 385

6-5 可逆性 398

习题6 406

参考文献 408

第七章 多变量系统频域理论 410

7-1 引言 410

7-2 多变量系统的性能指标和设计要求 412

7-2-1 稳定性 415

7-2-2 关联性 417

7-2-3 整体性 419

7-2-4 稳态精度 421

7-3-1 基本设计思想 422

7-3 Nyquist阵列方法 422

7-3-2 增益空间 424

7-3-3 对角优势矩阵 429

7-3-4 对角优势系统的Nyquist稳定判据 432

7-3-5 反馈增益矩阵F的设计 437

7-3-6 对角优势化 442

7-3-7 设计步骤与计算举例 452

7-4 特征轨迹方法 462

7-4-1 基本原理 462

7-4-2 特征轨迹 465

7-4-3 系统性能分析 469

7-4-4 几种常用控制器 473

7-4-5 设计步骤与计算举例 476

习题7 484

参考文献 487

第八章 镇定 489

8-1 引言 489

8-2 真稳定有理函数环S 494

8-3 S和M(S)上的欧几里得除法 499

8-4 闭环稳定性 507

8-5 所有镇定补偿器的参数化表示 514

8-6 严格镇定和同时镇定 518

8-7 可靠镇定 528

8-8 双参数补偿器 536

8-9 调节和解耦 543

习题8 547

参考文献 549

第九章 H∞设计方法 551

9-1 引言 551

9-2 HARDY空间的一些结果 554

9-3 最小敏感性：标量情况 560

9-4 最小敏感性：宽对象(FAT PLANT)情况 572

9-5 矩阵Nevanlinna-Pick算法 581

9-6 最小敏感性：一般情况 591

参考文献 598

第十章 鲁棒调节 600

10-1 引言 600

10-2 图象拓扑 602

10-3 图象度量 614

10-4 模型不确定性，鲁棒条件 623

10-5 鲁棒调节，内模原理 639

10-5-1 单参数情况 640

10-5-2 双参数情况 648

10-5-3 鲁棒调节的状态空间实现 655

10-6 最优调节 658

10-7 最小敏感性的解耦设计方法 663

习题10 674

参考文献 674