- 电子工业出版社
- 9787121398049
- 1-2
- 349924
- 49225935-3
- 平塑
- 16开
- 2021年7月
- 525
- 312
- 工学
- 软件工程
- 电子信息与电气
- 研究生、本科
作者简介
内容简介
本书力求结合工程背景和物理概念，从统一的角度由浅入深地阐述基于状态空间法和多变量频域法的线性多变量系统建模、分析及设计方法。全书共8章，主要内容包括系统的传递函数矩阵描述、矩阵分式描述、状态空间描述和多项式矩阵描述及其相互联系，系统运动的定量分析和系统结构性质（能控性、能观测性、稳定性）的定性分析，传递函数矩阵和多项式矩阵描述的实现，多变量反馈控制系统基于状态空间模型的时域综合方法和基于多项式矩阵理论的复频域综合方法。 本书注重理论联系实际，尝试避免“引理—定理—证明—推论”的写作模式，在阐述方式上力求符合理工科学生的认识规律，通过典型、丰富的例题和习题及MATLAB程序设计，培养和训练学生分析问题、解决问题的能力，巩固理论知识并加强工程实用性。 本书可作为电气信息类专业或相关专业研究生、高年级本科生的教材，也可供相关领域的工程技术人员参考。
目录
第1章绪论11系统控制理论的发展111控制理论的研究对象112控制理论发展概述12线性系统理论的主要分支13MATLAB线性系统分析及Simulink简介14本书综述第2章动态系统的数学描述21引言22多变量系统的传递函数矩阵描述23多变量系统的状态空间描述231系统状态空间描述的基本概念232动态系统状态空间表达式的一般形式233线性连续系统状态空间模型的模拟计算机仿真（状态变量图）234由线性定常系统的状态空间表达式求传递函数矩阵235线性连续系统的状态空间建模示例236由系统高阶微分方程或方框图建立状态空间模型24线性定常系统的矩阵分式描述241数学基础：多项式矩阵理论242传递函数矩阵的Smith-McMillan标准形243传递函数矩阵的矩阵分式描述244传递函数矩阵的零点和极点25线性定常系统的多项式矩阵描述251多项式矩阵描述及其系统矩阵252其他描述的系统矩阵253系统的零点和极点26等价动态系统261状态空间描述的相似变换262严格等价变换27线性离散系统的数学描述271线性离散系统的输入、输出描述272线性离散系统的状态空间表达式273离散系统的多项式矩阵描述小结习题第3章线性控制系统的动态响应31引言32线性定常连续系统的运动分析321线性定常齐次状态方程的解322矩阵指数函数的性质及其计算方法323线性定常非齐次状态方程的解324线性定常连续系统的状态转移矩阵和基本解阵325线性定常系统的脉冲响应矩阵33线性时变连续系统的运动分析331线性时变系统的状态转移矩阵332线性时变非齐次状态方程的解34线性离散时间系统的状态转移矩阵及其运动分析341递推法求解状态响应342Z变换法求解状态响应35线性连续系统的时间离散化小结习题第4章线性系统的能控性与能观测性41引言42线性连续系统能控性的定义及判据421能控性的定义422线性定常连续系统能控性判据423线性时变连续系统能控性判据43线性连续系统能观测性的定义及判据431能观测性定义432线性定常连续系统能观测性判据433线性时变连续系统能观测性判据44系统能控性和能观测性的对偶原理441对偶系统442对偶原理45线性定常连续系统的能控性指数和能观测性指数451能控性指数和能观测性指数452能控性指数集和能观测性指数集46线性定常连续系统的输出能控性和输入能观测性461线性定常连续系统输出能控性462线性定常连续系统的输出函数能控性463线性定常连续系统的输入函数能观测性47线性定常连续系统的结构分解471按能控性分解472按能观测性分解473系统结构的规范分解48线性离散系统的能控性与能观测性481线性定常离散系统能控性的秩判据482线性定常离散系统能观测性的秩判据483离散化线性定常系统的能控性与能观测性49线性定常系统的能控标准形与能观测标准形491SISO线性定常连续系统的能控标准形与能观测标准形492MIMO线性定常连续系统的能控标准形和能观测标准形410能控性与能观测性的频域判据小结习题第5章传递函数矩阵和多项式矩阵描述的状态空间实现51引言52传递函数的基本实现方法521传递函数实现的级联法522传递函数实现的串联法523传递函数实现的并联法53传递函数矩阵的能控标准形和能观测标准形实现54传递函数矩阵最小实现的方法541降阶法542传递函数矩阵的约当标准形最小实现55基于矩阵分式描述的状态空间实现551矩阵分式描述的真性和严真性552右MFD的控制器形实现553左MFD的观测器形实现554既约MFD及其最小实现56基于多项式矩阵描述的实现小结习题第6章系统的稳定性分析61引言62李亚普诺夫稳定性理论621平衡状态622李亚普诺夫稳定性定义623李亚普诺夫第二法的主要定理63构造李亚普诺夫函数的规则化方法631克拉索夫斯基方法632变量梯度法64线性连续时间系统的零输入稳定性641线性定常系统的稳定判据642线性时变系统的稳定判据65线性系统的外部稳定性651BIBO稳定性及其判定652内部稳定性和外部稳定性的关系66线性离散系统稳定性分析661BIBO稳定性662内部稳定性小结习题第7章多变量反馈控制系统的状态空间综合71引言72典型的反馈结构及对系统特性的影响721状态反馈与输出反馈722反馈控制对能控性与能观测性的影响73状态反馈闭环系统的极点配置731单输入系统的极点配置732多输入系统的极点配置733状态反馈对系统传递函数矩阵零点的影响74状态反馈配置闭环系统特征结构75输出反馈极点配置76镇定问题77渐近跟踪与抗干扰控制器设计771渐近跟踪与抗干扰控制器问题的描述772参考输入和扰动信号建模773内模原理及鲁棒控制器设计78基于状态反馈的输入-输出解耦控制781系统状态反馈解耦的充分必要条件782对积分型解耦系统附加状态反馈实现极点配置79状态观测器791全维状态观测器792降维状态观测器710采用状态观测器的状态反馈系统711线性二次型最优调节器7111定常线性最优调节器7112无限时间定常输出调节器小结习题第8章线性多变量定常系统复频域分析与设计
