系统建模与控制导论电子书

译者序

前言

缩略语表

第1章 引言

1.1 飞机

1.2 四旋翼无人机

1.3 倒立摆

1.4 磁悬浮

1.5 一般控制问题

第2章 拉普拉斯变换

2.1 拉普拉斯变换的性质

2.2 部分分式展开

2.3 极点和零点

2.4 极点和部分分式

附录 指数函数

习题

第3章 微分方程与稳定性

3.1 微分方程

3.2 相量法求解

3.3 终值定理

3.4 稳定传递函数

3.5 劳斯-赫尔维茨稳定性检验

习题

第4章 质量-弹簧-阻尼系统

4.1 机械功

4.2 质量-弹簧-阻尼系统建模

4.3 仿真

习题

第5章 刚体转动动力学

5.1 转动惯量

5.2 牛顿转动运动定律

5.3 齿轮

5.4 滚动柱体

习题

第6章 直流电动机中的物理学原理

6.1 磁场力

6.2 单回路电动机

6.3 法拉第定律

6.4 直流电动机动力学方程

6.5 光学编码器模型

*6.6 直流电动机转速表

*6.7 多回路直流电动机

习题

第7章 框图

7.1 直流电动机框图

7.2 框图化简

习题

第8章 系统响应

8.1 一阶系统响应

8.2 二阶系统响应

8.3 带零点的二阶系统

8.4 三阶系统

附录 根轨迹MATLAB文件

习题

第9章 跟踪与干扰抑制

9.1 伺服机构

9.2 直流伺服电动机的控制

9.3 跟踪与干扰抑制理论

9.4 内部模型原理

9.5 设计实例：飞机俯仰的PI-D控制

*9.6 模型不确定性和反馈

习题

第10章 极点配置、二自由度控制器和内部稳定性

10.1 输出极点配置

10.2 二自由度控制器

10.3 内部稳定性

10.4 设计实例：飞机俯仰二自由度控制

10.5 设计实例：带太阳能电池板的卫星（配置情况）

附录A 输出极点配置

附录B 多项式展开

附录C 超调量

附录D 不稳定零极点抵消

附录E 欠调

习题

第11章 频率响应方法

11.1 伯德图

11.2 奈奎斯特理论

11.3 相对稳定性：增益和相位裕度

11.4 闭环带宽

11.5 滞后和超前补偿

11.6 基于超前滞后补偿的双积分器控制

11.7 带输出的倒立摆

附录 MATLAB中的伯德图和奈奎斯特图

习题

第12章 根轨迹

12.1 角度条件和根轨迹的规则

12.2 渐近线及其实轴交点

12.3 分离角

12.4 开环极点对根轨迹的影响

12.5 开环零点对根轨迹的影响

12.6 分离点和根轨迹

12.7 设计实例：太阳能电池板卫星（非同位配置）

第12章 根轨迹·

12.7 设计实例：太阳能电池板卫星（非同位配置）

习题

第13章 倒立摆、磁悬浮、轨道上的小车

13.1 倒立摆

13.2 非线性模型的线性化

13.3 磁悬浮

13.4 轨道上的小车

习题

第14章 状态变量

14.1 状态空间形式

14.2 状态空间的传递函数

14.3 状态空间方程的拉普拉斯变换

14.4 基本矩阵Φ

*14.5 状态空间方程的解

*14.6 状态空间模型离散化

习题

第15章 状态反馈

15.1 两个例子

15.2 一般状态反馈轨迹跟踪问题

15.3 矩阵的逆和Cayley-Hamilton定理

15.4 稳定性与状态反馈

15.5 状态反馈与干扰抑制

15.6 相似变换

15.7 极点配置

15.8 平衡点的渐近跟踪

15.9 通过状态反馈跟踪阶跃输入

*15.10 倾斜轨道上的倒立摆

*15.11 反馈线性化控制

附录 状态空间中的干扰抑制

习题

第16章 状态估计和参数识别

16.1 状态估计器

*16.2 拉普拉斯域的状态反馈和状态估计

*16.3 倒立摆的多输出观测器设计

16.4 矩阵的转置和逆的性质

*16.5 对偶性

16.6 参数辨识

习题

第17章 反馈的鲁棒性和灵敏度

17.1 输出为x的倒立摆

17.2 输出为的倒立摆

17.3 带有状态反馈的倒立摆

17.4 带有积分器和状态反馈的倒立摆

17.5 通过状态估计进行状态反馈的倒立摆

习题

参考文献

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