下册 457
第8章 系统的校正与设计 457
章节知识框架 457
教学目的与要求 457
导入案例 458
8.1系统校正与设计概述 458
8.1.1系统校正与设计的基本步骤 458
8.1.2系统校正与设计的性能指标 459
8.1.3系统校正的方式、方法和控制规律 460
8.2常用校正装置及其特性 463
8.2.1无源校正装置 463
8.2.2有源校正装置 467
8.3串联校正装置的频域设计 468
8.3.1超前校正的设计 469
8.3.2滞后校正的设计 470
8.3.3滞后一超前校正的设计 472
8.4反馈校正 474
8.4.1反馈校正的主要作用 474
8.4.2反馈校正设计举例 477
8.5复合校正 478
8.5.1按输入补偿的复合校正 479
8.5.2按干扰补偿的复合校正 481
8.6根轨迹法在系统校正中的应用 482
8.6.1用根轨迹法设计超前校正 482
8.6.2用根轨迹法设计滞后校正 484
8.7 MATLAB在系统校正设计中的应用 487
8.7.1 MATLAB概述 487
8.7.2 MATLAB相关函数介绍 487
8.7.3 MATLAB在根轨迹校正设计中的应用 489
8.7.4 MATLAB在频率响应校正设计中的应用 492
本章小结 496
习题8 498
第9章 非线性控制系统的分析 500
章节知识框架 500
教学目的与要求 500
导入案例 501
9.1典型非线性特性及其对系统性能的影响 501
9.2非线性控制系统的分析方法 504
9.2.1相平面法 505
9.2.2非线性控制系统的相平面分析 512
9.2.3描述函数法 517
9.2.4用描述函数法分析非线性系统 523
本章小结 528
习题9 530
下篇 现代分析方法 534
第10章 状态空间分析法 534
章节知识框架 534
教学目的与要求 535
导入案例 535
10.1系统的状态空间描述 535
10.1.1系统的状态空间表达式 535
10.1.2状态空间表达式的建立 538
10.2系统状态方程的求解 553
10.2.1连续时间系统状态方程的求解 553
10.2.2离散时间系统状态方程的求解 563
10.2.3线性连续时间系统的离散化 567
10.2.4基于MATLAB环境下的控制系统仿真 569
10.3线性控制系统的能控性和能观性 571
10.3.1能控性及其判定 571
10.3.2能观性及其判定 575
10.3.3能控性与能观性的对偶关系 578
10.3.4能控标准型与能观标准型 579
10.3.5线性系统的结构分解 585
10.3.6能控性和能观性与传递函数矩阵之间的关系 594
10.3.7传递函数矩阵的实现 596
10.3.8 MATLAB环境下的能控性与能观性分析 604
10.4稳定性与李亚普诺夫方法 605
10.4.1李亚普诺夫稳定性定义 606
10.4.2李亚普诺夫第一法 609
10.4.3李亚普诺夫第二法 611
10.4.4线性系统李亚普诺夫稳定性分析 617
10.4.5非线性系统李亚普诺夫稳定性分析 621
10.5线性定常系统的综合 629
10.5.1反馈控制系统的基本结构及其特性 629
10.5.2闭环系统的极点配置 631
10.5.3状态观测器及其实现 646
10.5.4带观测器的状态反馈系统 656
本章小结 660
习题10 661
第11章 最优控制 668
章节知识框架 668
教学目的与要求 668
导入案例 668
11.1概述 669
11.2最优控制的变分法 670
11.2.1泛函的定义 670
11.2.2泛函极值的定义 670
11.2.3泛函的变分 671
11.2.4泛函的极值 671
11.2.5端点固定时的Euler方程 671
11.2.6矢量情况 673
11.2.7连续系统最优控制 673
11.3有约束最优控制的极小值原理 674
11.4动态规划 676
11.5线性二次型最优控制 679
11.5.1有限时间状态调节器问题 679
11.5.2无限时间输出调节器问题 680
11.5.3线性定常调节器问题 681
11.6应用MATLAB解线性二次型最优控制问题 682
本章小结 686
习题11 687
8～11章部分习题参考答案 688
参考文献 694