配套资源:电子教案
本书特色:
★ 本书介绍现代控制理论最基本的知识和方法,内容以线性系统理论基本知识为基础,以系统状态空间描述、线性系统结构特性分析、线性定常系统状态反馈综合为重点,并适当介绍了非线性系统分析及最优控制、最优估计的初步知识。
★ 本书力求基本知识结构的完整,注重知识内容与物理概念的结合,并关注理论的工程应用,还融入了Matlab及Simulink的应用。
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现代控制理论是建立在状态空间法基础上的一种控制理论,是自动控制理论的一个重要组成部分。本书反映当前技术发展的主流和趋势,以加强基础、突出处理问题的思维方法、培养学生分析问题和解决问题的能力为原则,详细介绍了基于状态空间模型的线性系统分析和综合方法,包括状态空间模型的建立、系统的动态分析、系统的能控性和能观性、极点配置、状态观测器设计、稳定性理论和李雅普诺夫方法,简单介绍了状态估计与卡尔曼滤波、系统辨识和自适应控制的基本理论与内容。在介绍系统分析和控制系统设计方法的同时,适当地给出了相应的MATLAB函数和工程应用举例,便于读者利用MATLAB软件来求解控制系统的一些计算和仿真问题。
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★ 本书介绍现代控制理论最基本的知识和方法,内容以线性系统理论基本知识为基础,以系统状态空间描述、线性系统结构特性分析、线性定常系统状态反馈综合为重点,并适当介绍了非线性系统分析及最优控制、最优估计的初步知识。
★ 本书力求基本知识结构的完整,注重知识内容与物理概念的结合,并关注理论的工程应用,还融入了Matlab及Simulink的应用。
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现代控制理论是建立在状态空间法基础上的一种控制理论,是自动控制理论的一个重要组成部分。本书反映当前技术发展的主流和趋势,以加强基础、突出处理问题的思维方法、培养学生分析问题和解决问题的能力为原则,详细介绍了基于状态空间模型的线性系统分析和综合方法,包括状态空间模型的建立、系统的动态分析、系统的能控性和能观性、极点配置、状态观测器设计、稳定性理论和李雅普诺夫方法,简单介绍了状态估计与卡尔曼滤波、系统辨识和自适应控制的基本理论与内容。在介绍系统分析和控制系统设计方法的同时,适当地给出了相应的MATLAB函数和工程应用举例,便于读者利用MATLAB软件来求解控制系统的一些计算和仿真问题。
本书是按照教育部高等学校自动化专业教学指导委员会制定的《普通高等学校自动化专业指导性规范》的要求,为高等学校自动化及其相关专业本科生、控制科学与工程学科研究生编写的教材,也可供相关工程技术人员学习参考。 全书共7章。“绪论”着重介绍了控制理论的产生及发展背景、现代控制理论的研究范围及分支、经典控制理论与现代控制理论的比较、控制系统设计的基本步骤和本书的结构体系。第1章详细阐述了线性系统的状态空间描述、建立状态空间表达式的几种常用方法、状态空间模型的线性变换,以及系统传递函数阵和非线性系统局部线性化后的状态空间表达式。第2章讨论了线性连续系统和离散时间系统状态方程的求解方法,以及线性连续时间系统的离散化。第3章着重讲述了线性系统的能控性和能观性及其对偶关系、系统的能控标准型和能观标准型、线性系统的结构分解和最小实现。第4章介绍了控制系统稳定性的基本概念、李雅普诺夫稳定性理论及其应用。第5章讲述了线性反馈控制系统的基本结构及其特性、闭环极点配置、系统镇定问题、解耦控制、状态观测器,以及利用状态观测器实现状态反馈的系统等。第6章介绍了状态估计与卡尔曼滤波、系统辨识和自适应控制的基本原理和方法。为了培养学生对控制系统的分析和设计能力,在第1~6章都安排了一节讲述利用MATLAB软件来进行线性系统的理论分析、综合和应用。第5章还给出了两个工程应用举例,以提高学生的工程应用和实践能力。 本书是作者在总结十余年教学经验的基础上,参考已出版的同类优秀教材编写而成的。本书由长安大学闫茂德教授、胡延苏老师和西北工业大学高昂老师共同编写。其中,闫茂德编写了绪论、第4章和第5章;高昂编写了第2章和第6章;胡延苏编写了第1章和第3章。全书由闫茂德整理定稿。 由于作者水平有限,书中难免有遗漏和不当之处,敬请广大读者批评指正。
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