現代控制理論

第1章 緒論（1)
1.1控制理論的發展（1)
1.1.1控制理論發展初期及經典控制理論階段（1)
1.1.2現代控制理論階段（6)
1.1.3智慧控制理論階段（8)
1.2現代控制理論的研究範圍及分支（9)
習題（9)

第2章 現代控制數學基礎（11)
2.1矩陣代數基礎（11)
2.1.1矩陣代數（11)
2.1.2矩陣變換（12)
2.1.3矩陣微積分（14)
2.1.4凱萊漢米爾頓定理（15)
2.1.5狀態轉移矩陣（18)
2.1.6狀態向量的線性變換（19)
2.1.7系統特徵值與特徵向量（21)
2.1.8標量函數的符號性質（22)
2.1.9二次型標量函數（22)
2.1.10希爾維斯特判據（24)
2.2z變換（24)
2.2.1z變換定義（24)
2.2.2z變換方法（25)
2.2.3z變換性質（28)
2.2.4z反變換（29)
2.3泛函及其變分法（31)
習題（33)

第3章 現代控制理論目錄第3章線性控制系統的狀態空間描述（35)
3.1控制系統狀態空間描述的基本概念（35)
3.1.1系統的基本概念（35)
3.1.2系統數學描述的基本概念（36)
3.1.3系統狀態描述的基本概念（36)
3.2控制系統的狀態空間運算式（37)
3.2.1狀態空間運算式（37)
3.2.2狀態空間運算式的一般形式（39)
3.2.3狀態空間運算式的向量結構圖（39)
3.2.4狀態空間運算式的類比結構圖（40)
3.3線性定常連續系統狀態空間的數學模型（41)
3.3.1線性定常連續系統狀態空間的數學模型的建立（41)
3.3.2線性定常連續系統狀態空間的解（51)
3.3.3系統的傳遞函數矩陣（58)
3.4線性離散系統狀態空間數學模型的建立及其求解（63)
3.4.1單輸入單輸出線性離散系統動態方程的建立（63)
3.4.2定常連續系統動態方程的離散化（65)
3.4.3定常離散系統動態方程的解（66)
3.3.4線性時變連續系統的離散化（68)
3.5基於MATLAB的控制系統狀態空間描述與求解（69)
習題（73)

第4章 線性控制系統的可控性與可觀性（79)
4.1線性控制系統的可控性（79)
4.1.1可控性定義（79)
4.1.2線性定常系統狀態可控性判據（80)
4.1.3系統矩陣為對角陣、約當陣的可控性判據（83)
4.1.4輸出可控性（84)
4.2線性定常連續系統可觀性（86)
4.2.1可觀性定義（86)
4.2.2線性定常連續系統的可觀性判據（87)
4.2.3系統矩陣為對角陣、約當陣的可觀性判據（89)
4.3線性離散系統的可控性與可觀性（89)
4.3.1線性離散系統的可控性（90)
4.3.2線性離散系統的可觀性（92)
4.3.3連續系統離散化後的可控性和可觀性（94)
4.4狀態空間的線性變換（96)
4.4.1可控規範型的實現（96)
4.4.2可觀規範型的實現（99)
4.4.3對角規範型和約當規範型的實現（101)
4.4.4對偶原理（104)
4.5線性系統的結構分解（105)
4.5.1按可控性分解（106)
4.5.2按可觀性分解（108)
4.5.3按可控性和可觀性進行分解（109)
4.5.4狀態子空間相關說明（112)
4.6利用MATLAB分析系統的可控性與可觀性（113)
習題（115)

第5章 線性定常系統的回饋結構及狀態觀測器（121)
5.1回饋控制系統的基本概念（121)
5.1.1狀態回饋控制系統（121)
5.1.2輸出回饋控制系統（124)
5.2狀態觀測器（127)
5.2.1狀態觀測器定義（127)
5.2.2狀態觀測器的存在性（128)
5.2.3狀態觀測器的實現（130)
5.2.4回饋矩陣的設計（130)
5.3利用MATLAB設計系統的狀態負反饋和狀態觀測器（133)
5.3.1狀態負反饋閉環系統的極點配置（133)
5.3.2狀態觀測器的設計（134)
5.3.3帶狀態觀測器的閉環系統極點配置（137)
習題（138)

第6章 系統穩定性及其李雅普諾夫穩定性（143)
6.1李雅普諾夫穩定性定義（143)
6.2李雅普諾夫穩定性判別方法（145)
6.2.1李雅普諾夫間接法（法）（145)
6.2.2李雅普諾夫直接法（第二法）（145)
6.3利用MATLAB分析系統的穩定性（149)
習題（151)

參考文獻（155)