現代控制理論(簡體書)

本書是適應自動化學科的發展，為自動化及其相關專業本科生編寫的教材。本書以加強基礎、突出處理問題的思維方法、培養學生分析問題和解決問題的能力為原則，詳細介紹了基于狀態空間模型的線性系統分析和綜合方法，包括狀態空間模型的建立、系統的運動分析、系統的能控性和能觀性、李雅普諾夫穩定性理論、極點配置、狀態觀測器設計以及線性二次型最優控制。本書敘述深入淺出，理論聯系實際，盡可能從實際背景的分析中提出要討論的問題、概念和方法。在介紹系統分析和控制系統設計方法的同時，也給出了相應的MATLAB函數，便于讀者利用MATLAB軟件來有效求解控制系統的一些計算和仿真問題，以加深對概念和方法的理解。
本書適合于作自動化及其相關專業的高年級本科生、研究生教材，也可供相關工程技術人員學習參考。

緒論
第1章 控制系統的狀態空間模型
　1.1 狀態空間模型
1.1.1 狀態空間模型表達式
1.1.2 實例
　1.2 傳遞函數和狀態空間模型間的轉換
1.2.1 由傳遞函數導出狀態空間模型
1.2.2 由狀態空間模型確定傳遞函數
　1.3 利用MATLAB進行系統模型間的相互轉換
　1.4 狀態空間模型的性質
　習題
第2章 系統的運動分析
　2.1 齊次狀態方程的解
　2.2 狀態轉移矩陣
2.2.1 狀態轉移矩陣的性質
2.2.2 狀態轉移矩陣的計算
　2.3 非齊次狀態方程的解
2.3.1 直接法
2.3.2 拉普拉斯變換法
　2.4 使用MATLAB對狀態空間模型進行分析
2.4.1 單位階躍響應
2.4.2 脈沖響應
2.4.3 初始狀態響應
2.4.4 任意輸入信號響應
　2.5 離散時間狀態空間模型
2.5.1 連續時間狀態空間模型的離散化
2.5.2 離散時間狀態空間模型的運動分析
　習題
第3章 能控性和能觀性分析
　3.1 系統的能控性
3.1.1 能控性定義
3.1.2 能控性判據
3.1.3 能控性的性質
3.1.4 輸出能控性
　3.2 系統的能觀性
　3.3 能控能觀性的對偶原理
　3.4 基于傳遞函數的能控能觀性條件
　習題
第4章 系統的穩定性分析
　4.1 李雅普諾夫意義下的穩定性
4.1.1 平衡狀態
4.1.2 李雅普諾夫意義下的穩定性
4.1.3 能量函數
　4.2 李雅普諾夫穩定性定理
　4.3 線性系統的穩定性分析
4.3.1 李雅普諾夫方程處理方法
4.3.2 線性矩陣不等式處理方法
　4.4 李雅普諾夫穩定性方法在控制系統分析中的應用
4.4.1 漸近穩定線性系統時間常數的估計
4.4.2 參數優化問題
4.4.3 基于李雅普諾夫穩定性理論的控制器設計
　4.5 離散時間系統穩定性分析
　習題
第5章 狀態反饋控制器設計
　5.1 線性反饋控制系統
5.1.1 控制系統結構
5.1.2 反饋控制的一些性質
5.1.3 兩種反饋形式的討論
　5.2 穩定化狀態反饋控制器設計
5.2.1 黎卡提方程處理方法
5.2.2 線性矩陣不等式處理方法
　5.3 極點配置
5.3.1 問題的提出
5.3.2 極點配置問題可解的條件和方法
5.3.3 極點配置狀態反饋控制器的設計算法
5.3.4 愛克曼公式
5.3.5 應用MATLAB求解極點配置問題
　5.4 跟蹤控制器設計
　習題
第6章 狀態觀測器設計
　6.1 觀測器設計
　6.2 基于觀測器的控制器設計
　6.3 降階觀測器設計
　習題
第7章 線性二次型最優控制
　7.1 二次型最優控制
　7.2 應用MATLAB求解二次型最優控制問題
　7.3 離散時間系統的線性二次型最優控制
　習題
參考文獻