多变量反馈控制 分析与设计 第2版PDF电子书下载

第1章 引言 1

1.1控制系统的设计过程 1

1.2控制问题 2

1.3传递函数 3

1.4尺度变换 4

1.5推导线性模型 6

1.6记法 8

第2章 经典反馈控制 12

2.1频率响应 12

2.2反馈控制 17

2.3闭环稳定性 21

2.4闭环性能评估 23

2.5控制器设计 34

2.6回路整形 35

2.7稳定对象的IMC设计步骤与PID控制 46

2.8闭环传递函数的整形 51

2.9结论 56

第3章 多变量控制导论 57

3.1引言 57

3.2 MIMO系统的传递函数 58

3.3多变量频率响应分析 60

3.4相对增益阵列（RGA） 70

3.5多变量对象控制 77

3.6多变量RHP零点介绍 82

3.7 MIMO鲁棒性导论 84

3.8一般性控制问题描述 89

3.9附加习题 99

3.10结论 100

第4章 线性系统理论基础 102

4.1系统描述 102

4.2状态能控性与状态能观性 109

4.3稳定性 115

4.4极点 116

4.5零点 118

4.6关于极点和零点的一些重要说明 121

4.7反馈系统的内部稳定性 124

4.8镇定控制器 128

4.9频域稳定性分析 130

4.10系统范数 134

4.11结论 139

第5章 对SISO系统性能的限制 140

5.1输入-输出能控性 140

5.2对灵敏度的主要限制 143

5.3基本限制：峰值界 147

5.4完美控制与对象反演 154

5.5理想ISE最优控制 155

5.6时延带来的限制 156

5.7由RHP零点带来的限制 157

5.8相位滞后带来的限制 164

5.9不稳定（RHP）极点带来的限制 165

5.10扰动和指令带来的性能需求 170

5.11输入约束带来的限制 171

5.12不确定性带来的限制 174

5.13总结：反馈控制的能控性分析 177

5.14总结：前馈控制的能控性分析 179

5.15能控性分析的应用 180

5.16结论 188

第6章 对MIMO系统性能的限制 189

6.1引言 189

6.2对灵敏度的基本限制 190

6.3基本限制：峰值界 191

6.4功能能控性 199

6.5时延带来的限制 200

6.6 RHP零点带来的限制 201

6.7不稳定（RHP）极点带来的限制 204

6.8扰动带来的性能要求 205

6.9输入约束带来的限制 206

6.10不确定性带来的限制 208

6.11 MIMO系统的输入-输出能控性 218

6.12结论 223

第7章 SISO系统的不确定性与鲁棒性 224

7.1鲁棒性简介 224

7.2表示不确定性 225

7.3参数不确定性 227

7.4在频域表示不确定性 229

7.5 SISO系统的鲁棒稳定性 237

7.6 SISO系统的鲁棒性能 243

7.7附加习题 248

7.8结论 249

第8章 MIMO系统的鲁棒稳定性与性能分析 251

8.1带不确定性的一般控制构成 251

8.2表示不确定性 253

8.3获取P、N和M 258

8.4鲁棒稳定性与鲁棒性能的定义 260

8.5 M△结构的鲁棒稳定性 261

8.6关于复数非结构化不确定性的鲁棒稳定性 262

8.7关于结构化不确定性的鲁棒稳定性：引子 264

8.8关于结构化奇异值 266

8.9关于结构化不确定性的鲁棒稳定性 272

8.10鲁棒性能 275

8.11应用：关于输入不确定性的鲁棒性能 278

8.12 μ综合与DK迭代 285

8.13关于μ的进一步讨论 292

8.14结论 294

第9章 控制器设计 296

9.1 MIMO反馈设计中的折衷 296

9.2 LQG控制 298

9.3 H2与H∞控制 306

9.4 H∞回路整形设计 316

9.5结论 331

第10章 控制结构设计 332

10.1引言 332

10.2最优运行与控制 334

10.3选择主被控输出 336

10.4调节控制层 348

10.5控制构成组件 363

10.6分散反馈控制 371

10.7结论 395

第11章 模型约简 396

11.1引言 396

11.2截项和残化 397

11.3均衡实现 398

11.4均衡截项与均衡残化 399

11.5最优Hankel范数近似 400

11.6不稳定模型的约简 402

11.7利用Matlab约简模型 403

11.8两个实际例子 403

11.9结论 410

第12章 线性矩阵不等式 411

12.1 LMI问题介绍 411

12.2 LMI问题的类型 413

12.3 LMI问题中的技巧 417

12.4案例研究：抗饱和补偿器的综合 421

12.5结论 425

第13章 案例研究 426

13.1引言 426

13.2直升机控制 427

13.3航空发动机控制 434

13.4蒸馏过程 442

13.5结论 447

附录A矩阵论和范数 448

A.1基本知识 448

A.2特征值和特征向量 450

A.3奇异值分解 452

A.4相对增益阵列 457

A.5范数 460

A.6传递函数矩阵的全通分解 469

A.7灵敏度函数分解 470

A.8线性分块变换 471

附录B项目工作与测验样题 474

B.1项目工作 474

B.2测验样题 475

参考文献 478

索引 488