目錄
前言
第1章 系統(tǒng)的基本概念與數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 1
1.1 系統(tǒng)及其模型 1
1.2 線性空間與坐標(biāo)變換 4
1.3 多項(xiàng)式矩陣 9
1.4 矩陣的特征值與特征向量 25
1.5 向量與矩陣范數(shù) 36
1.6 線性二次型及矩陣的正定性 40
1.7 有理函數(shù)矩陣 41
1.8 矩陣指數(shù)函數(shù)與計(jì)算 53
1.9 一階常微分方程及其解 56
1.10 線性系統(tǒng)與相關(guān)問(wèn)題說(shuō)明 66
1.11 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)控制的概念及幾個(gè)基本步驟 68
1.12 現(xiàn)代控制理論的主要任務(wù)與涉及內(nèi)容 70
習(xí)題 71
第2章 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的模型與變換 73
2.1 引言 73
2.2 狀態(tài)與狀態(tài)空間模型 73
2.3 基于機(jī)理的狀態(tài)空間建模 78
2.4 狀態(tài)空間的實(shí)現(xiàn)問(wèn)題 86
2.5 線性系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的線性變換與特征結(jié)構(gòu) 100
2.6 傳遞函數(shù)矩陣描述及其零極點(diǎn) 106
2.7 線性系統(tǒng)的多項(xiàng)式矩陣描述與零極點(diǎn) 111
2.8 非本質(zhì)非線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式及其線牲化處理 117
2.9小結(jié) 124
習(xí)題 124
第3章 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析 127
3.1 引言 127
3.2 線性系統(tǒng)響應(yīng)解釋 127
3.3 連續(xù)定常系統(tǒng)狀態(tài)空間的解與性能 129
3.4 連續(xù)時(shí)變系統(tǒng)狀態(tài)空間的解 140
3.5 連續(xù)線性系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣及其性質(zhì) 144
3.6 離散系統(tǒng)分析基礎(chǔ)——采樣與保持 148
3.7 連續(xù)線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式的離散化 156
3.8 離散系統(tǒng)狀態(tài)方程的解 160
3.9 小結(jié) 164
習(xí)題 164
第4章 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析 166
4.1 引言 166
4.2 連續(xù)線性系統(tǒng)能控性與能觀性定義 169
4.3 連續(xù)線性系統(tǒng)能控性與能觀性判據(jù) 174
4.4 連續(xù)線性系統(tǒng)輸出能控性和輸出函數(shù)能控性及判據(jù) 193
4.5 連續(xù)線性系統(tǒng)的對(duì)偶關(guān)系 197
4.6 定常連續(xù)線性系統(tǒng)的能控型與能觀型 199
4.7 連續(xù)線性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解 204
4.8 連續(xù)定常線性系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)問(wèn)題及其與結(jié)構(gòu)特性間的關(guān)系 211
4.9 基于復(fù)頻域的并串聯(lián)線性系統(tǒng)的能控性與能觀性 230
4.10 離散線性系統(tǒng)的能控能觀性及其判據(jù) 232
4.11 小結(jié) 240
習(xí)題 240
第5章 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 243
5.1 引言 243
5.2 內(nèi)部穩(wěn)定性的基本概念 244
5.3 不顯含時(shí)間的自治系統(tǒng)的Lyapunov第二法穩(wěn)定性判據(jù) 250
5.4 不顯含時(shí)間的自治系統(tǒng)的LaSalle不變集原理與穩(wěn)定性 256
5.5 顯含時(shí)間的自治系統(tǒng)的Lyapunov第二法穩(wěn)定性判據(jù) 258
5.6 顯含時(shí)間的自治系統(tǒng)的類(lèi)不變性原理與穩(wěn)定性 264
5.7 自治系統(tǒng)構(gòu)造Lyap unov函數(shù)的方法 268
5.8 線性系統(tǒng)的狀態(tài)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性判據(jù) 273
5.9 線性系統(tǒng)穩(wěn)定自由運(yùn)動(dòng)的衰減性能估計(jì) 283
5.10 自治系統(tǒng)的Lyap unov第一法穩(wěn)定性判據(jù) 286
5.11 典型二階動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 291
5.12 自治離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性定義與判據(jù) 292
5.13 線性系統(tǒng)的輸入輸出穩(wěn)定性 298
5.14 小結(jié) 300
習(xí)題 300
第6章 確定性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)常規(guī)控制綜合與設(shè)計(jì) 303
6.1 引言 303
6.2 連續(xù)時(shí)間線性時(shí)不變反饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性 306
6.3 離散時(shí)間線性時(shí)不變反饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性 318
6.4 線性時(shí)不變系統(tǒng)的極點(diǎn)配置問(wèn)題提法與指標(biāo)確定 320
6.5 線性時(shí)不變系統(tǒng)狀態(tài)反饋極點(diǎn)配置的存在性與算法 324
6.6 線性時(shí)不變系統(tǒng)從輸出到狀態(tài)矢量導(dǎo)數(shù)反饋極點(diǎn)配置 335
6.7 線性時(shí)不變系統(tǒng)狀態(tài)反饋與從輸出到狀態(tài)矢量導(dǎo)數(shù)反饋復(fù)合極點(diǎn)配置 335
6.8 線性時(shí)不變系統(tǒng)輸出反饋極點(diǎn)配置存在性與算法 336
6.9 線性時(shí)不變系統(tǒng)反饋鎮(zhèn)定問(wèn)題與求解 346
6.10 線性時(shí)不變系統(tǒng)解耦控制 350
6.11 基于觀測(cè)器的線性時(shí)不變系統(tǒng)狀態(tài)反饋控制 366
6.12 小結(jié) 380
習(xí)題 381
參考文獻(xiàn) 384