现代控制理论及其在电力系统控制中的应用PDF电子书下载

目录 1

第一章 动态系统的状态空间描述 1

1—1连续系统的状态空间描述 1

一、状态变量、状态空间表达式 1

二、由传递函数求状态空间表达式 4

三、由状态空间表达式求传递函数 9

四、线性状态方程的求解 10

1—2 坐标变换 14

一、坐标变换及其性质 14

二、状态空间表达式的变换 17

1—3 离散系统的状态空间描述 19

一、离散状态方程式的求解 20

二、连续时间状态方程的离散化 23

三、状态空间表达式和Z传递函数间的关系 25

第二章 线性系统的能控性和能观测性 29

2—1 概述 29

2—2 连续时间系统的能控性与能观测性 31

一、能控性与能观测性定义 31

二、线性系统的能控性判据 32

三、线性系统的能观测性判据 35

四、能控性与能观测性的对偶关系 36

2—3 线性系统的结构分解 38

一、坐标变换不改变系统的能控性与能观测性 38

二、线性系统的结构分解 39

三、线性定常系统的传递函数和系统的能控性与能观测性间的关系 43

2—4 离散系统的能控性与能观测性 45

二、离散系统的能观测性判据 46

一、离散系统的能控性判据 46

第三章 线性控制系统的设计与综合 48

3—1 线性控制系统的构成及其性质 48

一、输出反馈 48

二、状态反馈 49

三、动态补偿器 52

3—2 极点配置问题 55

一、单输入系统的极点配置 55

二、多变量系统的极点配置 59

三、应用极点配置法设计同步发电机的励磁控制器 64

3—3 状态估计器 66

一、全维状态估计器 66

二、降维状态估计器 72

三、带有估计器的闭环系统分析 75

四、应用举例——同步发电机的状态估计 77

3—4 多变量系统的解耦控制 79

一、用串联补偿器实现解耦控制 80

二、用状态反馈实现解耦控制 89

三、电力系统负荷——频率的解耦控制 92

第四章 李雅普诺夫稳定理论及其应用 104

4—1 基本定义及李雅普诺夫稳定理论 104

一、基本定义 104

二、李雅普诺夫稳定理论 105

4—2 李雅普诺夫稳定理论在线性系统中的应用 106

4—3 非线性系统的李雅普诺夫函数及其应用 108

一、克拉索夫斯基法 108

二、变量梯度法 109

一、电力系统稳定性概述 111

4—4 李雅普诺夫稳定理论在电力系统稳定分析中的应用 111

二、用李雅普诺夫稳定理论研究单机一无限大母线系统的稳定性 116

三、多机电力系统的稳定分析 123

5—1 概述 132

一、最优控制问题的例 132

第五章 最优控制 133

二、最优控制问题的提法 135

5—2 应用变分法求解最优控制问题 138

一、欧拉力方程一泛函极值的必要条件 138

二、极值的充分条件 143

三、应用变分法求解最优控制问题 144

5—3 最大值原理 153

一、最大值原理 153

二、最大值原理的几种常见形式 160

三、离散的最大值原理 164

5—4 时间最优控制及其应用 166

一、时间最优控制原理 166

二、时间最优控制系统的设计 171

三、水轮发电机制动电阻的最短时间控制 182

5—5 线性二次型最优调节器 186

一、有限时间最优调节器 186

二、无限（tf→∞）时间最优调节器 191

三、具有指定稳定度的最优调节器 193

四、线性定常系统最优调节器的频率特征 196

五、按规定的主导极点选择加权矩阵 201

六、同步发电机的最优控制 205

一、有干扰作用输入的最优调节器问题及其应用 210

5—6 线性最优控制的补充 210

二、输出反馈次最优调节器及其应用 218

5—7 动态规划及其在最优控制中的应用 228

一、离散系统的动态规划 228

二、应用动态规划求解离散系统的线性二次型问题 230

三、同步发电机励磁的最优控制 235

5—8 随机最优控制简述 237

一、随机系统的状态估计 237

二、线性离散系统二次型高斯问题 242

三、最优控制与最优滤波的对偶性原理 243

第六章 自适应控制简介 246

6—1 概述 246

6—2 线性动态模型的参数估计 247

一、最小二乘参数估计法 248

二、多级最小二乘估计 253

6—3 随机系统的自校正控制 255

一、最小方差控制 255

二、自校正调节器 258

三、自校正控制器 260

四、极点配置自校正控制 263

6—4 模型参考自适应控制 265

一、概述 265

二、基于李雅普诺夫稳定理论的设计方法 265

6—5 应用举例——自校正电力系统稳定器 267

一、系统参数的估计 267

二、自校正控制律的确定 268

三、结果分析 269

参考文献 270