控制论基础PDF电子书下载

1 导论 1

1.1 控制论的起源 1

1.2 控制论的研究对象 5

1.3 控制论的基本概念 7

1.3.1 信息 8

1.3.2 系统 11

1.3.3 控制 14

2 控制论的科学基础 18

2.1 统计数学 18

2.2 数理逻辑 23

2.3 语言学 27

2.4 生物科学 31

3 系统的描述 35

3.1 动态系统描述的时域法 35

3.1.1 动态系统的状态空间描述 35

3.1.2 动态系统输入—输出关系的差分方程描述 38

3.1.3 动态系统的脉冲响应描述 40

3.2 动态系统描述的频域法 42

3.3 系统的逻辑描述法 47

3.3.1 时序逻辑系统的描述 48

3.3.2 图灵机的描述 50

3.3.3 自动机的概率描述 53

4 系统辨识 57

4.1 系统辨识问题 57

4.2 系统的参数估计 60

4.3 系统的非参数模型辨识 67

4.3.1 线性系统的脉冲响应辨识 68

4.3.2 非线性系统的非参数辨识 72

4.4 系统的结构辨识 74

5 系统分析 77

5.1 状态空间分析法 77

5.2 房室分析法 80

5.2.1 房室的定义 81

5.2.2 房室的数学描述 82

5.3 系统的稳定性 85

5.4 系统的能控性与能观性 92

6 最优控制 98

6.1 最优控制问题的数学描述 98

6.2 最小值原理 101

6.2.1 最小值原理的表述 101

6.2.2 线性二次型最优调节器 105

6.3 动态规划与离散系统的最优控制 111

6.3.1 最优途径问题 111

6.3.2 离散系统最优控制问题 113

7 状态估计 118

7.1 引言 118

7.2 线性系统的状态观测器 119

7.2.1 一般观测器 119

7.2.2 最小维观测器 121

7.3.1 最优估计问题 128

7.3 卡尔曼滤波器 128

7.3.2 卡尔曼滤波公式 129

8 随机控制 139

8.1 引言 139

8.2 随机控制问题的描述 141

8.3 最小方差控制 144

8.4 确定性等价原理和 LQG 问题的解 152

9.1.1 自适应 158

9.1 基本概念 158

9 自适应、学习和自组织 158

9.1.2 学习 159

9.1.3 自组织 161

9.2 自适应控制系统 164

9.2.1 自适应机的一般原理 164

9.2.2 参考模型自适应控制系统 165

9.2.3 自校正调节器 167

9.3 学习系统 170

9.3.1 学习的方式 171

9.3.2 图形识别 172

9.3.3 塞尔弗里奇的“群妖堂” 174

9.3.4 再励学习系统 176

9.4 自组织系统 177

10 大系统 181

10.1 引言 181

10.2 大系统的基本概念 182

10.3 分解协调方法 186

10.3.1 分解协调的基本思想 186

10.3.2 线性大系统的递阶控制 188

10.4 分散控制 192

11 模糊控制 197

11.1 引言 197

11.2 模糊集合论 199

11.2.1 模糊集与隶属函数 199

13.3 生物系统的辨识 207

11.2.2 分解定理与扩张原则 207

11.3 模糊关系和模糊系统 209

11.3.1 模糊关系 210

11.3.2 模糊系统 215

11.4 模糊语言和近似推理 216

11.4.1 模糊语言 216

11.4.2 近似推理 219

11.5 模糊控制器 223

11.5.1 模糊控制器原理 224

11.5.2 模糊控制应用举例 228

12 工程控制论 238

12.1 引言 238

12.2 工程控制论的主要内容和特征 239

12.2.1 经典控制理论 239

12.2.2 现代控制理论 241

12.2.3 大系统理论 241

12.3 应用举例 241

12.3.1 造纸机的计算机控制 241

12.3.2 生化过程的辨识与控制 248

12.3.3 宇宙飞船的姿态控制和软着陆 253

13 生物控制论 261

13.1 生物控制论的产生与发展 261

13.2 生物系统分析 264

13.2.1 生物反馈系统的研究 264

13.2.2 生物信号分析 265

13.4 脑和神经系统 271

13.4.1 神经与神经网络 272

13.4.2 感觉信息处理 277

13.4.3 脑信息处理系统 277

14 经济控制论 280

14.1 经济控制论的形成 280

14.2 经济控制论的基本概念 284

14.2.1 经济控制论系统 284

14.2.2 经济时间和经济空间 286

14.3.1 建模的一般程序 289

14.3 建模与控制 289

14.2.3 计量经济模型概念 289

14.3.2 几种典型的计量经济模型 291

14.3.3 经济系统的控制方法 294

14.4 应用举例 295

14.4.1 国民经济总控制论系统 296

14.4.2 密执安经济模型 297

14.4.3 最优库存问题 299

15 智能控制论 304

15.1 智能模拟 304

15.2 人工智能程序的设计原理 308

15.3 应用与前景 313

15.3.1 博弈 313

15.3.2 机器人 314

15.3.3 专家系统 315

15.3.4 美学 317

参考文献 319