自动控制原理(下)电子书

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前言

第五篇 线性离散控制系统篇

第8章 线性离散控制系统

8.1 概述

8.1.1 离散控制系统简介

8.1.2 离散控制系统的特点和研究方法

8.2 信号采样与恢复

8.2.1 信号采样

8.2.2 采样定理

8.2.3 信号恢复

8.3z变换

8.3.1z变换的定义

8.3.2z变换的方法

8.3.3z变换的基本定理

8.3.4z反变换

8.4 离散控制系统的数学模型

8.4.1 差分方程

8.4.2 脉冲传递函数

8.4.3 离散控制系统的动态结构图

8.5 离散控制系统的性能分析

8.5.1 稳定性

8.5.2 动态性能

8.5.3 稳态误差

8.6 离散控制系统的数字校正

8.6.1 模拟控制器的离散化

8.6.2 根轨迹法校正

8.6.3 频率特性法校正

8.6.4 数字控制器直接设计法

小结

习题

第六篇 非线性控制系统基础篇

第9章 非线性控制系统

9.1 概述

9.1.1 非线性系统

9.1.2 常见的非线性特性

9.1.3 非线性控制系统的特点

9.2 相平面法

9.2.1 相平面法的基本概念

9.2.2 相平面图的绘制

9.2.3 非线性控制系统的相平面分析

9.3 描述函数法

9.3.1 描述函数法的基本概念

9.3.2 非线性特性的描述函数

9.3.3 非线性控制系统的描述函数法分析

9.4 改善非线性控制系统性能的措施

9.4.1 改变线性部分的参数和结构

9.4.2 改变非线性特性

9.4.3 非线性特性的利用

小结

习题

第七篇 现代控制理论基础篇

第10章 控制系统的状态空间描述

10.1 控制系统

10.2 控制系统的状态空间模型

10.2.1 基本概念

10.2.2 线性系统的状态空间描述

10.2.3 状态空间描述的模拟结构图

10.3 系统状态空间表达式的建立

10.3.1 由系统的物理机理建立状态空间表达式

10.3.2 由系统的模拟结构图建立状态空间表达式

10.3.3 由系统的微分方程或传递函数建立状态空间表达式

10.4 状态空间表达式的线性变换

10.4.1 线性变换

10.4.2 系统的特征值和特征向量

10.4.3 化状态空间表达式为对角线标准型

10.4.4 化状态空间表达式为约当标准型

10.5 由状态空间描述求传递函数（阵）

10.5.1 单输入-单输出系统

10.5.2 多输入-多输出系统

10.5.3 系统的输入-输出描述与状态空间描述的比较

10.6 组合系统的状态空间描述和传递函数阵

10.6.1 并联组合系统

10.6.2 串联组合系统

10.6.3 输出反馈系统

10.7 离散系统的状态空间描述

10.8 基于MATLAB分析状态空间模型

小结

习题

第11章 状态方程的求解

11.1 线性定常系统齐次状态方程的求解

11.2 线性定常系统的状态转移矩阵

11.2.1 状态转移矩阵的定义

11.2.2 状态转移矩阵的性质

11.2.3 几个特殊的矩阵指数

11.2.4 状态转移矩阵的计算

11.3 线性定常系统非齐次状态方程的求解

11.4 线性时变系统状态方程的求解

11.4.1 线性时变系统的状态转移矩阵

11.4.2 状态转移矩阵的性质

11.4.3 状态转移矩阵的计算

11.4.4 线性时变系统齐次状态方程的解

11.4.5 线性时变系统非齐次状态方程的解

11.5 线性连续系统状态空间模型的离散化

11.5.1 线性时变系统的离散化

11.5.2 线性定常系统的离散化

11.5.3 近似离散化

11.6 离散系统状态方程的解

11.6.1 递推法

11.6.2z变换法

小结

习题

第12章 线性定常系统的能控能观性

12.1 线性定常系统的能控性

12.1.1 定常系统能控性示例

12.1.2 定常系统能控性的定义

12.1.3 定常线性系统能控性判据

12.1.4 线性离散定常系统的能控性

12.2 线性定常系统的能观性

12.2.1 定常系统能观性示例

12.2.2 定常系统能观性定义

12.2.3 定常系统能观性判据

12.2.4 线性离散定常系统的能观性

12.3 能控性与能观性的对偶关系

12.3.1 线性系统的对偶关系

12.3.2 能控性和能观性的对偶关系（对偶原理）

12.4 线性系统的能控标准型和能观标准型

12.4.1 线性定常系统的线性变换

12.4.2 约当型方程的能控性、能观性判据

12.5 线性定常系统结构分解

12.6 线性定常系统的标准型

12.6.1 状态空间描述的能控规范型

12.6.2 线性定常系统的最小实现

小结

习题

第13章 控制系统的稳定性分析

13.1 外部稳定性与内部稳定性

13.1.1 外部稳定性

13.1.2 内部稳定性

13.1.3 外部稳定性与内部稳定性的关系

13.2 李雅普诺夫稳定性

13.2.1 系统的平衡状态

13.2.2 李雅普诺夫稳定性定义

13.3 李雅普诺夫第一法

13.3.1 线性系统的稳定判据

13.3.2 非线性系统的稳定性

13.4 李雅普诺夫第二法

13.4.1 预备知识

13.4.2 李雅普诺夫第二法的判稳定理

13.5 线性系统的李雅普诺夫稳定性分析

13.5.1 线性定常连续系统的稳定性分析

13.5.2 线性时变连续系统的稳定性分析

13.5.3 线性定常离散系统的稳定性分析

13.5.4 线性时变离散系统的稳定性分析

13.6 非线性系统的李雅普诺夫稳定性分析

13.6.1 克拉索夫斯基法

13.6.2 变量梯度法

小结

习题

第14章 线性定常系统的综合

14.1 状态反馈与输出反馈

14.1.1 状态反馈的结构和特性

14.1.2 输出反馈的结构和特性

14.2 极点配置

14.2.1 状态反馈极点配置

14.2.2 极点配置定理

14.2.3 极点配置算法

14.2.4 输出反馈极点配置

14.3 系统镇定

14.4 状态观测器

14.4.1 全维观测器

14.4.2 降维观测器

14.5 带观测器的状态反馈系统的综合

14.5.1 系统描述

14.5.2 闭环系统的基本特性

小结

习题

参考文献