自動(dòng)控制原理(第2版)(下冊(cè))
定 價(jià):43 元
叢書名:全國(guó)高等學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)系列教材
- 作者:吳麒
- 出版時(shí)間:2006/9/1
- ISBN:9787302132271
- 出 版 社:清華大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TP13
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16
本教材覆蓋高等學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)“自動(dòng)控制原理”課程的主要內(nèi)容,包括建模、分析、設(shè)計(jì)的基本概念及方法.全書分上、下冊(cè)出版.上冊(cè)主要涉及經(jīng)典控制理論,包括單輸入單輸出動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述、時(shí)間響應(yīng)、頻率響應(yīng)方法、根軌跡方法、串聯(lián)校正、非線性系統(tǒng)、采樣系統(tǒng)等,但數(shù)學(xué)模型部分包括狀態(tài)空間模型及多輸入多輸出系統(tǒng).下冊(cè)主要涉及狀態(tài)空間方法,包括系統(tǒng)的狀態(tài)空間結(jié)構(gòu)分析、線性定常系統(tǒng)的綜合、李雅普諾夫穩(wěn)定性分析、最優(yōu)控制等.除習(xí)題與參考答案外,本教材附有術(shù)語索引、少量供讀者閱讀的參考文獻(xiàn).
本書注重分析思考能力的培養(yǎng).減少單純用于解決計(jì)算、作圖技巧的內(nèi)容,淘汰某些已經(jīng)過時(shí)的作圖技巧,推薦使用MATLAB,隨書贈(zèng)送作者自主編制的設(shè)計(jì)軟件IntelDes 3.0.
本書是高等學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)“自動(dòng)控制原理”課程教材,也可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考.
吳 麒 清華大學(xué)自動(dòng)化系教授,博士研究生導(dǎo)師。中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)榮譽(yù)理事。1952 年畢業(yè)于清華大學(xué)電機(jī)工程系,1959年獲蘇聯(lián)技術(shù)科學(xué)副博士學(xué)位。長(zhǎng)期從事控制理論和控制工程的教學(xué)科研工作。與同事合作編著有《自動(dòng)控制原理》、《多變量頻率域控制理論》和《控制系統(tǒng)的智能設(shè)計(jì)》等書。在國(guó)內(nèi)外發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇。
王詩宓 清華大學(xué)自動(dòng)化系教授。1967年畢業(yè)于清華大學(xué)動(dòng)力機(jī)械系,1983年獲英國(guó)曼徹斯特大學(xué)理工學(xué)院哲學(xué)博士學(xué)位。長(zhǎng)期從事控制理論與應(yīng)用的教學(xué)和研究。主要研究方向?yàn)轭A(yù)測(cè)控制、容錯(cuò)控制、過程控制.獨(dú)立或合作編著有《多變量控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)》、《過程控制》、《先進(jìn)過程控制》、《自動(dòng)控制理論例題習(xí)題集》和《控制工程基礎(chǔ)》。在國(guó)內(nèi)外發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇。
杜繼宏 清華大學(xué)自動(dòng)化系教授。中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)智能自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)副主任委員。1966年畢業(yè)于清華大學(xué)自動(dòng)控制系。長(zhǎng)期從事控制理論與應(yīng)用的教學(xué)和研究。主要研究方向?yàn)闄C(jī)器人控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制、智能控制等.與同事合作編著有《自動(dòng)控制原理》、《現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)例題》、《機(jī)器人》、《計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及應(yīng)用》、《自動(dòng)控制理論例題習(xí)題集》和《控制工程基礎(chǔ)》。合作翻譯《機(jī)器人學(xué):控制、傳感器、視覺和智能》。在國(guó)內(nèi)外發(fā)表學(xué)術(shù)論文近40篇。
高黛陵 清華大學(xué)自動(dòng)化系教授。1960年畢業(yè)于清華大學(xué)自動(dòng)控制系。長(zhǎng)期從事控制理論和控制工程的教學(xué)科研工作,并曾從事核反應(yīng)堆控制及計(jì)算機(jī)科學(xué)的研究。與同事合作編著有《多變量頻率域控制理論》和《控制系統(tǒng)的智能設(shè)計(jì)》等書。在國(guó)內(nèi)外發(fā)表學(xué)術(shù)論文近40篇。
出版說明
為適應(yīng)我國(guó)對(duì)高等學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)的需要,配合各高校教學(xué)改革的進(jìn)程,創(chuàng)建一套符合自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)改革要求的新型自動(dòng)化專業(yè)系列教材,“教育部高等學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)”(簡(jiǎn)稱“教指委”)聯(lián)合了“中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)教育工作委員會(huì)”、“中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)高校工業(yè)自動(dòng)化教育專業(yè)委員會(huì)”、“中國(guó)系統(tǒng)仿真學(xué)會(huì)教育工作委員會(huì)”和“中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)電氣工程及自動(dòng)化學(xué)科委員會(huì)”四個(gè)委員會(huì),以教學(xué)創(chuàng)新為指導(dǎo)思想,以教材帶動(dòng)教學(xué)改革為方針,設(shè)立專項(xiàng)資助基金,采用全國(guó)公開招標(biāo)方式,組織編寫出版一套自動(dòng)化專業(yè)系列教材——《全國(guó)高等學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)系列教材》.
本系列教材主要面向本科生,同時(shí)兼顧研究生; 覆蓋面包括專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)選修課、實(shí)踐環(huán)節(jié)課和專業(yè)綜合訓(xùn)練課; 重點(diǎn)突出自動(dòng)化專業(yè)基礎(chǔ)理論和前沿技術(shù); 以文字教材為主,適當(dāng)包括多媒體教材; 以主教材為主,適當(dāng)包括習(xí)題集、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、教師參考書、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)課程腳本等輔助教材; 力求做到符合自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、反映自動(dòng)化專業(yè)教育改革方向、滿足自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)需要; 努力創(chuàng)造使之成為具有先進(jìn)性、創(chuàng)新性、適用性和系統(tǒng)性的特色品牌教材.
本系列教材在“教指委”的領(lǐng)導(dǎo)下,從2004年起,通過招標(biāo)機(jī)制,計(jì)劃用3~4年時(shí)間出版50本左右教材,2006年開始陸續(xù)出版問世.為滿足多層面、多類型的教學(xué)需求,同類教材可能出版多種版本.
本系列教材的主要讀者群是自動(dòng)化專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生和研究生,以及相關(guān)領(lǐng)域和部門的科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員.我們希望本系列教材既能為在校大學(xué)生和研究生的學(xué)習(xí)提供內(nèi)容先進(jìn)、論述系統(tǒng)和適于教學(xué)的教材或參考書,也能為廣大科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員的知識(shí)更新與繼續(xù)學(xué)習(xí)提供適合的參考資料.感謝使用本系列教材的廣大教師、學(xué)生和科技工作者的熱情支持,并歡迎提出批評(píng)和意見.
《全國(guó)高等學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)系列教材》編審委員會(huì)
2005年10月于北京
序1
自動(dòng)化學(xué)科有著光榮的歷史和重要的地位,20世紀(jì)50年代我國(guó)政府就十分重視自動(dòng)化學(xué)科的發(fā)展和自動(dòng)化專業(yè)人才的培養(yǎng).五十多年來,自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)在眾多領(lǐng)域發(fā)揮了重大作用,如航空、航天等,“兩彈一星”的偉大工程就包含了許多自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的成果.自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)也改變了我國(guó)工業(yè)整體的面貌,不論是石油化工、電力、鋼鐵,還是輕工、建材、醫(yī)藥等領(lǐng)域都要用到自動(dòng)化手段,在國(guó)防工業(yè)中自動(dòng)化的作用更是巨大的.現(xiàn)在,世界上有很多非常活躍的領(lǐng)域都離不開自動(dòng)化技術(shù),比如機(jī)器人、月球車等.另外,自動(dòng)化學(xué)科對(duì)一些交叉學(xué)科的發(fā)展同樣起到了積極的促進(jìn)作用,例如網(wǎng)絡(luò)控制、量子控制、流媒體控制、生物信息學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)等學(xué)科就是在系統(tǒng)論、控制論、信息論的影響下得到不斷的發(fā)展.在整個(gè)世界已經(jīng)進(jìn)入信息時(shí)代的背景下,中國(guó)要完成工業(yè)化的任務(wù)還很重,或者說我們正處在后工業(yè)化的階段.因此,國(guó)家提出走新型工業(yè)化的道路和“信息化帶動(dòng)工業(yè)化,工業(yè)化促進(jìn)信息化”的科學(xué)發(fā)展觀,這對(duì)自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)前所未有的戰(zhàn)略機(jī)遇.
機(jī)遇難得,人才更難得.要發(fā)展自動(dòng)化學(xué)科,人才是基礎(chǔ)、是關(guān)鍵.高等學(xué)校是人才培養(yǎng)的基地,或者說人才培養(yǎng)是高等學(xué)校的根本.作為高等學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)和教師始終要把人才培養(yǎng)放在第一位,具體對(duì)自動(dòng)化系或自動(dòng)化學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和教師來說,要時(shí)刻想著為國(guó)家關(guān)鍵行業(yè)和戰(zhàn)線培養(yǎng)和輸送優(yōu)秀的自動(dòng)化技術(shù)人才.
影響人才培養(yǎng)的因素很多,涉及教學(xué)改革的方方面面,包括如何拓寬專業(yè)口徑、優(yōu)化教學(xué)計(jì)劃、增強(qiáng)教學(xué)柔性、強(qiáng)化通識(shí)教育、提高知識(shí)起點(diǎn)、降低專業(yè)重心、加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)、強(qiáng)調(diào)專業(yè)實(shí)踐等,其中構(gòu)建融會(huì)貫通、緊密配合、有機(jī)聯(lián)系的課程體系,編寫有利于促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的教材尤為重要.清華大學(xué)吳澄院士領(lǐng)導(dǎo)的《全國(guó)高等學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)系列教材》編審委員會(huì),根據(jù)自動(dòng)化學(xué)科對(duì)自動(dòng)化技術(shù)人才素質(zhì)與能力的需求,充分吸取國(guó)外自動(dòng)化教材的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn),在全國(guó)范圍內(nèi),以招標(biāo)方式,組織編寫了這套自動(dòng)化專業(yè)系列教材,這對(duì)推動(dòng)高等學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)發(fā)展與人才培養(yǎng)具有重要的意義.這套系列教材的建設(shè)有新思路、新機(jī)制,適應(yīng)了高等學(xué)校教學(xué)改革與發(fā)展的新形勢(shì),立足創(chuàng)建精品教材,重視實(shí)踐性環(huán)節(jié)在人才培養(yǎng)中的作用,采用了競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,以激勵(lì)和推動(dòng)教材建設(shè).在此,我謹(jǐn)向參與本系列教材規(guī)劃、組織、編寫的老師致以誠摯的感謝,并希望該系列教材在全國(guó)高等學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)中發(fā)揮應(yīng)有的作用.
教授
2005年10月于教育部
序2
《全國(guó)高等學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)系列教材》編審委員會(huì)在對(duì)國(guó)內(nèi)外部分大學(xué)有關(guān)自動(dòng)化專業(yè)的教材做深入調(diào)研的基礎(chǔ)上,廣泛聽取了各方面的意見,以招標(biāo)方式,組織編寫了一套面向全國(guó)本科生(兼顧研究生)、體現(xiàn)自動(dòng)化專業(yè)教材整體規(guī)劃和課程體系、強(qiáng)調(diào)專業(yè)基礎(chǔ)和理論聯(lián)系實(shí)際的系列教材,自2006年起將陸續(xù)面世.全套系列教材共50多本,涵蓋了自動(dòng)化學(xué)科的主要知識(shí)領(lǐng)域,大部分教材都配置了包括電子教案、多媒體課件、習(xí)題輔導(dǎo)、課程實(shí)驗(yàn)指示書等立體化教材配件.此外,為強(qiáng)調(diào)落實(shí)“加強(qiáng)實(shí)踐教育,培養(yǎng)創(chuàng)新人才”的教學(xué)改革思想,還特別規(guī)劃了一組專業(yè)實(shí)驗(yàn)教程,包括《自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)教程》、《運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)教程》、《過程控制實(shí)驗(yàn)教程》、《檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程》和《計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教程》等.
自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,面對(duì)的是各種各樣錯(cuò)綜復(fù)雜的系統(tǒng),控制對(duì)象可能是確定性的,也可能是隨機(jī)性的; 控制方法可能是常規(guī)控制,也可能需要優(yōu)化控制.這樣的學(xué)科專業(yè)人才應(yīng)該具有什么樣的知識(shí)結(jié)構(gòu),又應(yīng)該如何通過專業(yè)教材來體現(xiàn),這正是“系列教材編審委員會(huì)”規(guī)劃系列教材時(shí)所面臨的問題.為此,設(shè)立了《自動(dòng)化專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)研究》專項(xiàng)研究課題,成立了由清華大學(xué)蕭德云教授負(fù)責(zé),包括清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)和東北大學(xué)等多所院校參與的聯(lián)合研究小組,對(duì)自動(dòng)化專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的研究,提出了按“控制理論與工程、控制系統(tǒng)與技術(shù)、系統(tǒng)理論與工程、信息處理與分析、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)、軟件基礎(chǔ)與工程、專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)”等知識(shí)板塊構(gòu)建的課程體系結(jié)構(gòu).以此為基礎(chǔ),組織規(guī)劃了一套涵蓋幾十門自動(dòng)化專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的系列教材.從基礎(chǔ)理論到控制技術(shù),從系統(tǒng)理論到工程實(shí)踐,從計(jì)算機(jī)技術(shù)到信號(hào)處理,從設(shè)計(jì)分析到課程實(shí)驗(yàn),涉及的知識(shí)單元多達(dá)數(shù)百個(gè)、知識(shí)點(diǎn)幾千個(gè),介入的學(xué)校50多所,參與的教授120多人,是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程.從編制招標(biāo)要求、公布招標(biāo)公告,到組織投標(biāo)和評(píng)審,最后商定教材大綱,凝聚著全國(guó)百余名教授的心血,為的是編寫出版一套具有一定規(guī)模、富有特色的、既考慮研究型大學(xué)又考慮應(yīng)用型大學(xué)的自動(dòng)化專業(yè)創(chuàng)新型系列教材.
然而,如何進(jìn)一步構(gòu)建完善的自動(dòng)化專業(yè)教材體系結(jié)構(gòu)?如何建設(shè)基礎(chǔ)知識(shí)與最新知識(shí)有機(jī)融合的教材?如何充分利用現(xiàn)代技術(shù),適應(yīng)現(xiàn)代大學(xué)生的接受習(xí)慣,改變教材單一形態(tài),建設(shè)數(shù)字化、電子化、網(wǎng)絡(luò)化等多元形態(tài)、開放性的“廣義教材”?等等,這些都還有待我們進(jìn)行更深入的研究.
本套系列教材的出版,對(duì)更新自動(dòng)化專業(yè)的知識(shí)體系、改善教學(xué)條件、創(chuàng)造個(gè)性化的教學(xué)環(huán)境,一定會(huì)起到積極的作用.但是由于受各方面條件所限,本套教材從整體結(jié)構(gòu)到每本書的知識(shí)組成都可能存在許多不當(dāng)甚至謬誤之處,還望使用本套教材的廣大教師、學(xué)生及各界人士不吝批評(píng)指正.
院士
2005年10月于清華大學(xué)
下冊(cè)目錄
第7章描述函數(shù)方法與相平面方法
7.1引言
7.1.1線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)
7.1.2非線性系統(tǒng)的某些特征現(xiàn)象
7.2非線性特性的描述函數(shù)
7.2.1描述函數(shù)
7.2.2描述函數(shù)的計(jì)算
7.2.3某些典型非線性特性的描述函數(shù)
7.2.4非線性特性的串聯(lián)與并聯(lián)
7.3非線性系統(tǒng)的描述函數(shù)分析方法
7.3.1穩(wěn)定性分析
7.3.2描述函數(shù)的負(fù)倒數(shù)特性
7.3.3自持振蕩的分析與計(jì)算
7.3.4伯德圖在描述函數(shù)方法中的應(yīng)用
7.4相平面
7.4.1相平面圖
7.4.2相平面圖的性質(zhì)
7.4.3相軌跡的作圖方法
7.4.4奇點(diǎn)的分類與性質(zhì)
7.4.5極限環(huán)
7.5非線性系統(tǒng)的相平面分析方法
7.5.1線性系統(tǒng)的分析
7.5.2非線性系統(tǒng)的分區(qū)分析方法
7.5.3非線性部件對(duì)控制系統(tǒng)性能的影響
7.6小結(jié)
習(xí)題
第8章采樣控制系統(tǒng)
8.1引言
8.2采樣與保持
8.2.1采樣過程
8.2.2理想采樣過程
8.2.3保持器
8.3z變換
8.3.1時(shí)間函數(shù)的z變換
8.3.2z變換的性質(zhì)
8.3.3反z變換
8.4脈沖傳遞函數(shù)
8.4.1脈沖傳遞函數(shù)的推導(dǎo)
8.4.2脈沖傳遞函數(shù)的計(jì)算
8.5采樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
8.5.1s平面與z平面之間的映射
8.5.2z平面上的穩(wěn)定性分析方法
8.5.3雙線性變換
8.5.4w平面上的穩(wěn)定性分析方法
8.6采樣控制系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)
8.6.1閉環(huán)極點(diǎn)與沖激響應(yīng)的關(guān)系
8.6.2采樣系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)
8.6.3采樣系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)
8.6.4修正的z變換
8.7采樣控制系統(tǒng)的校正
8.7.1等效模擬校正設(shè)計(jì)方法
8.7.2數(shù)字控制器的直接設(shè)計(jì)
8.7.3數(shù)字控制器的解析設(shè)計(jì)
8.8小結(jié)
習(xí)題
第9章線性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析
9.1引言
9.2特征值規(guī)范型
9.2.1對(duì)角線規(guī)范型
9.2.2狀態(tài)運(yùn)動(dòng)模態(tài)與特征結(jié)構(gòu)
9.2.3共軛模態(tài)規(guī)范型
9.2.4循環(huán)矩陣的若爾當(dāng)規(guī)范型
9.2.5非循環(huán)矩陣的若爾當(dāng)規(guī)范型
9.2.6由可控或可觀規(guī)范型化特征值規(guī)范型
9.3狀態(tài)可控性
9.3.1狀態(tài)可控性的示例
9.3.2狀態(tài)可控性的定義
9.3.3可控子空間和可控性的基本判據(jù)
9.3.4定常系統(tǒng)可控性的特征值規(guī)范型判據(jù)和模態(tài)判據(jù)
9.3.5定常系統(tǒng)可控性的代數(shù)判據(jù)
9.3.6定常系統(tǒng)的可控性指數(shù)
9.4狀態(tài)可觀性
9.4.1狀態(tài)可觀性的示例
9.4.2狀態(tài)可觀性的定義
9.4.3不可觀子空間和可觀性基本判據(jù)
9.4.4定常系統(tǒng)可觀性的特征值規(guī)范型判據(jù)和模態(tài)判據(jù)
9.4.5定常系統(tǒng)可觀性的代數(shù)判據(jù)
9.4.6定常系統(tǒng)的可觀性指數(shù)
9.5對(duì)偶原理
9.5.1對(duì)偶系統(tǒng)與對(duì)偶原理
9.5.2對(duì)偶原理的應(yīng)用
9.6線性定常離散時(shí)間系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析
9.6.1離散時(shí)間系統(tǒng)的可控性和可達(dá)性判據(jù)
9.6.2可達(dá)性指數(shù)
9.6.3離散時(shí)間系統(tǒng)的可觀性和可重構(gòu)性判據(jù)
9.6.4連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)離散化后保持可達(dá)和可觀的條件
9.6.5單輸入系統(tǒng)可達(dá)性矩陣行列式的值與可達(dá)程度
9.7系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解
9.7.1線性定常系統(tǒng)按可控性分解
9.7.2線性定常系統(tǒng)按可觀性分解
9.7.3線性定常系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)分解
9.8可控規(guī)范型和可觀規(guī)范型
9.8.1單輸入系統(tǒng)的兩種可控規(guī)范型
9.8.2采用矩陣行列初等變換求可控規(guī)范型
9.8.3單輸出系統(tǒng)的兩種可觀規(guī)范型
9.8.4多輸入系統(tǒng)的可控規(guī)范型
9.8.5多輸出系統(tǒng)的可觀規(guī)范型
9.9傳遞函數(shù)矩陣中的零極點(diǎn)對(duì)消
9.9.1單輸入單輸出系統(tǒng)的零極點(diǎn)對(duì)消
9.9.2多輸入多輸出系統(tǒng)的零極點(diǎn)對(duì)消
9.9.3狀態(tài)可控性和可觀性的頻域判據(jù)
9.9.4輸出可控性和輸入可觀性
9.10傳遞函數(shù)矩陣的狀態(tài)空間實(shí)現(xiàn)
9.10.1實(shí)現(xiàn)和最小實(shí)現(xiàn)
9.10.2標(biāo)量傳遞函數(shù)的實(shí)現(xiàn)
9.10.3傳遞函數(shù)矩陣的實(shí)現(xiàn)
9.10.4利用漢克爾矩陣尋找最小實(shí)現(xiàn)
9.11反饋控制系統(tǒng)的可控性和可觀性
9.11.1狀態(tài)反饋和輸出反饋
9.11.2反饋控制對(duì)可控性和可觀性的影響
9.11.3化完全可控的多輸入系統(tǒng)為對(duì)單一輸入分量完全
可控的系統(tǒng)
9.12小結(jié)
習(xí)題
第10章線性定常系統(tǒng)的綜合
10.1閉環(huán)系統(tǒng)的極點(diǎn)配置
10.1.1單輸入系統(tǒng)的極點(diǎn)配置
10.1.2多輸入系統(tǒng)極點(diǎn)配置的一種方法
10.1.3閉環(huán)極點(diǎn)配置定理
10.1.4鎮(zhèn)定問題
10.1.5輸入變換和穩(wěn)態(tài)特性
10.2多輸入系統(tǒng)極點(diǎn)配置方法與特征結(jié)構(gòu)配置
10.2.1多輸入系統(tǒng)的極點(diǎn)配置方法
10.2.2特征結(jié)構(gòu)配置
10.2.3不完全可控系統(tǒng)的特征結(jié)構(gòu)配置
10.3閉環(huán)系統(tǒng)的解耦
10.3.1系統(tǒng)的可解耦性
10.3.2用逆系統(tǒng)方法實(shí)現(xiàn)閉環(huán)解耦
10.3.3解耦階常數(shù)的性質(zhì)
10.3.4具有期望閉環(huán)極點(diǎn)的解耦系統(tǒng)
10.3.5解耦系統(tǒng)的零點(diǎn)
10.3.6帶輸入補(bǔ)償器的解耦控制
10.4狀態(tài)觀測(cè)器
10.4.1全維觀測(cè)器
10.4.2系統(tǒng)引入觀測(cè)器后的頻域性質(zhì)
10.4.3降維觀測(cè)器
10.5帶有觀測(cè)器的反饋控制系統(tǒng)
10.5.1閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其極點(diǎn)可分離性
10.5.2閉環(huán)傳遞函數(shù)矩陣的零極點(diǎn)對(duì)消
10.5.3重構(gòu)狀態(tài)反饋和帶補(bǔ)償器的輸出反饋的等價(jià)性
10.6有外擾時(shí)控制系統(tǒng)的綜合
10.6.1調(diào)節(jié)器問題
10.6.2閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)無差的判據(jù)
10.6.3外擾狀態(tài)可直接測(cè)量時(shí)的系統(tǒng)綜合方法
10.6.4外擾狀態(tài)觀測(cè)器與內(nèi)模原理
10.7魯棒調(diào)節(jié)器
10.7.1常值擾動(dòng)下的魯棒調(diào)節(jié)器
10.7.2魯棒調(diào)節(jié)器的頻域性質(zhì)
10.7.3魯棒調(diào)節(jié)器的構(gòu)造
10.8小結(jié)
習(xí)題
第11章李雅普諾夫穩(wěn)定性分析
11.1引言
11.1.1運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和平衡狀態(tài)
11.1.2李雅普諾夫穩(wěn)定性
11.1.3李雅普諾夫第一方法
11.1.4二次型函數(shù)的定號(hào)性和西爾維斯特判據(jù)
11.2李雅普諾夫第二方法
11.2.1李雅普諾夫函數(shù)
11.2.2李雅普諾夫穩(wěn)定性基本定理
11.2.3其他穩(wěn)定性和不穩(wěn)定性定理
11.2.4離散系統(tǒng)的李雅普諾夫穩(wěn)定性定理
11.3吸引域
11.4李雅普諾夫方法在線性定常系統(tǒng)中的應(yīng)用
11.4.1連續(xù)系統(tǒng)的李雅普諾夫方程
11.4.2離散系統(tǒng)的李雅普諾夫方程
11.4.3系統(tǒng)響應(yīng)快速性的估計(jì)
11.4.4參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
11.5李雅普諾夫方法在非線性系統(tǒng)中的應(yīng)用
11.5.1克拉索夫斯基方法
11.5.2變量梯度法
11.6小結(jié)
習(xí)題
第12章最優(yōu)控制
12.1引言
12.2最優(yōu)控制問題
12.2.1幾個(gè)示例
12.2.2最優(yōu)控制問題的數(shù)學(xué)描述
12.3泛函和變分法
12.3.1泛函
12.3.2泛函的變分
12.3.3泛函的極值
12.3.4古典變分法
12.4變分法在最優(yōu)控制中的應(yīng)用
12.4.1拉格朗日問題
12.4.2波爾查問題
12.4.3最優(yōu)軌線上的哈密頓函數(shù)
12.4.4離散時(shí)間系統(tǒng)的最優(yōu)控制
12.5極小值原理及其應(yīng)用
12.5.1變分法的局限性
12.5.2極小值原理的幾種具體形式
12.5.3時(shí)間最優(yōu)控制問題
12.6極小值原理的證明
12.6.1兩個(gè)引理
12.6.2采用增量法的證明過程
12.7線性二次型調(diào)節(jié)器
12.7.1線性二次型問題
12.7.2有限時(shí)間狀態(tài)反饋調(diào)節(jié)器
12.7.3定常系統(tǒng)無限時(shí)間狀態(tài)反饋調(diào)節(jié)器
12.7.4離散系統(tǒng)的線性二次型狀態(tài)反饋調(diào)節(jié)器
12.7.5輸出調(diào)節(jié)器問題
12.8小結(jié)
習(xí)題
下冊(cè)部分習(xí)題參考答案
下冊(cè)名詞索引