现代控制理论及应用PDF电子书下载

第一章 控制理论的基础概念 1

1.1 控制理论的发展过程 1

1.2 系统的传递函数 3

1.3 绝对稳定性与相对稳定性 8

1.4 极点与系统性能 14

1.5 连续系统的离散化 23

1.6 现代控制理论与经典控制理论 26

1.7 控制理论在水泥生料配比中的应用 28

1.8 控制理论在水泥球磨机最优控制中的应用 33

第二章 线性控制系统的状态空间描述 38

2.1 状态空间描述的概念 38

2.2 系统的一般时域描述化为状态空间描述 45

2.3 系统的频域描述化为状态空间描述 49

2.4 据状态变量图列写线性系统的状态空间描述 55

2.5 据系统方块图导出状态空间描述 58

习题 60

第三章 线性控制系统的运动与离散化 65

3.1 矩阵指数概念 65

3.2 矩阵指数的计算方法 67

3.3 线性定常系统的受控运动 70

3.4 离散系统的状态空间描述 73

3.5 线性定常离散系统受控运动 76

3.6 线性连续系统的离散化 80

习题 87

第四章 线性控制系统的能控性与能观测性 92

4.1 能控性和能观测性的概念 92

4.2 线性定常系统的能控性判据 93

4.3 线性定常系统的能观测性判据 100

4.4 线性离散定常系统的能控能观测判据 104

4.5 能控规范型和能观测规范型 107

4.6 系统的能控性与能观测性的对偶原理 115

4.7 线性定常系统的结构分解 116

习题 128

第五章 状态反馈与状态观测器 134

5.1 状态反馈 134

5.2 单输入-单输出状态反馈系统的极点配置法 136

5.3 状态重构问题 145

5.4 观测器的极点配置 149

5.5 带观测器状态反馈闭环系统 153

5.6 降维观测器的设计 159

5.7 用极点配置法设计倒立摆系统 165

5.8 多输入-多输出系统规范型 169

5.9 多输入-多输出状态反馈系统的极点配置法 178

习题 183

第六章 最优控制系统设计 185

6.1 最优控制的基本概念 185

6.2 无约束最优控制的变分方法 187

6.3 具有二次型性能指标的线性调解器 190

6.4 具有二次型性能指标的线性伺服器 199

6.5 导弹制导与控制 205

6.6 二次型最优控制在导弹制导中的应用 208

6.7 受约束最优控制的极小值原理 211

6.8 最小时间系统的控制问题 214

6.9 导弹燃料消耗最少控制问题 222

6.10 极小值原理在离散最优控制系统中的应用 225

习题 229

第七章 随机系统与卡尔曼滤波 233

7.1 线性估计问题 233

7.2 线性最小方差估计 235

7.3 随机线性系统的数学描述 237

7.4 卡尔曼滤波的基本思想 243

7.5 离散系统的卡尔曼滤波 245

7.6 离散卡尔曼滤波的推广 253

7.7 有色噪声情况下的线性系统的滤波 256

7.8 连续时间系统的卡尔曼滤波 259

7.9 卡尔曼滤波器的实际应用问题 266

7.10 随机线性系统的最优控制 276

习题 280

第八章 控制系统的李亚普诺夫稳定性理论 283

8.1 李亚普诺夫第二法的概述 283

8.2 李亚普诺夫意义下的稳定性 285

8.3 李亚普诺夫稳定性定理 287

8.4 线性系统的李亚普诺夫稳定性分析 290

8.5 非线性系统的李亚普诺夫稳定性分析 299

8.6 基于李亚普诺夫第二法的参数最佳问题 304

习题 306

第九章 自适应控制系统设计 309

9.1 自适应控制系统概述 309

9.2 用局部参数最优化法设计自适应控制系统 314

9.3 基于李亚普诺夫稳定性理论的设计 316

9.4 模型参考自适应控制的直接法 320

9.5 超稳定性理论的应用 324

9.6 适应式模型跟随系统的设计 330

9.7 非线性系统模型参考自适应控制器的设计 338

9.8 模型参考自适应控制在卫星跟踪伺服系统中的应用 340

9.9 最小方差控制 343

9.10 自校正控制 347

习题 353

第十章 鲁棒控制系统设计 355

10.1 H∞控制系统概述 355

10.2 H∞问题的频域描述 356

10.3 H∞标准控制的基本问题 359

10.4 H∞状态反馈控制问题 364

10.5 H∞鲁棒性能控制问题 366

10.6 H∞控制系统的设计示例 368

10.7 μ控制理论的基本概念 371

10.8 μ分析与μ综合 373

第十一章 智能控制 375

11.1 智能控制的基本概念 375

11.2 模糊控制的基本思路 379

11.3 模糊控制的构成与原理 381

11.4 模糊控制在飞机倾斜运动中的应用 383

11.5 神经网络控制的基本概念 388

11.6 神经网络的典型结构 391

11.7 电加热炉炉温的神经网络控制 399

附录 三种类型教学方案 410

参考文献 419