现代控制理论及应用出版时间：2013年版内容简介 《现代控制理论及应用》是中国地质大学（武汉）研究生院资助建设的研究生精品教材之一，详细介绍了现代控制理论的基本理论知识及现代控制系统的分析与设计的主要方法。全书共分8章，内容涉及到线性控制系统与最优控制系统。第1章介绍了控制理论的发展及现代控制理论的主要内容；第2章介绍了现代控制理论的核心基础知识状态空间分析法，以及基于状态空间分析法的系统建模方法；第3章介绍了状态空间模型的数学处理方法即状态空间模型的线性变换；第4章介绍了状态空间中的传递函数矩阵的基本知识；第5章介绍了基于状态空间分析法的系统分析，包括系统动态特性分析、系统可控性与可观性分析、系统稳定性分析；第6章介绍了基于状态空间分析法的控制系统的综合与控制器设计，包括反馈控制器设计、极点配置、系统镇定、系统解耦、状态观测器设计；第7章介绍了最优控制理论的基本知识与应用，包括静态优化问题的求解、动态优化问题求解中的经典变分法、现代变分法等；第8章介绍了现代控制理论在倒立摆控制系统中的应用。《现代控制理论及应用》可作为高等学校控制科学与工程、仪器科学与工程、机械工程、电气工程等学科的研究生教材，也可作为自动化专业、测控技术与仪器专业、机械、动力、冶金、电气工程及其自动化专业等的本科生教材，还可供从事控制理论与控制工程研究、设计和应用的科技工作者参考使用。目录第1章 绪论1.1 控制理论的产生与发展1.1.1 控制理论的萌芽阶段1.1.2 控制理论的起步阶段1.1.3 控制理论的形成阶段——经典控制理论1.1.4 控制理论的发展阶段——现代控制理论1.2 现代控制理论的主要内容1.2.1 线性系统理论1.2.2 非线性系统理论1.2.3 最优控制理论1.2.4 随机控制理论与最优估计1.2.5 系统辨识理论1.2.6 智能控制1.2.7 自适应控制1.2.8 鲁棒控制1.2.9 模糊控制1.2.10 神经网络控制1.2.11 实时专家控制1.2.12 定性控制1.2.13 预测控制1.2.14 分布式控制系统第2章 基于状态空间法的系统建模2.1 状态空间法概述2.1.1 状态空间的基本概念2.1.2 状态空间模型的组成2.1.3 状态空间模型的种类2.1.4 状态空间模型的系统框图2.1.5 状态空间模型的模拟结构图2.2 状态空间模型的建模方法2.2.1 根据系统模拟结构图建立状态空间模型2.2.2 根据系统运行机理建立状态空间模型2.2.3 根据系统的输入输出关系建立状态空间模型2.3 多输入-多输出系统的实现2.4 离散时间系统的状态空间表达式2.5 时变系统和非线性系统的状态空问表达式2.5.1 线性时变系统2.5.2 非线性系统习题第3章 状态空间模型的线性变换3.1 状态空间的线性变换3.2 系统特征值的不变性及系统的不变量3.3 化状态方程为对角线标准型3.4 化状态方程为约旦标准型3.5 状态空间表达式的可控标准型和可观标准型3.5.1 可控标准型3.5.2 可观标准型习题第4章 传递函数矩阵4.1 传递函数矩阵的定义4.2 由状态空间表达式求传递函数矩阵习题第5章 基于状态空间分析法的系统分析5.1 系统动态特性分析5.1.1 线性定常系统状态方程的解5.1.2 线性时变系统状态方程的解5.1.3 线性离散系统状态方程的解5.1.4 连续时间状态空间表达式的离散化5.2 系统可控性与可观性分析5.2.1 线性定常连续系统的可控性5.2.2 线性定常连续系统的可观性5.2.3 离散时间系统的可控性与可观性5.2.4 时变系统的可控性与可观性5.2.5 可控性与可观性的对偶关系5.3 系统稳定性分析5.3.1 李雅普诺夫稳定性的定义5.3.2 李雅普诺夫稳定性的基本定理5.3.3 李雅普诺夫方法在线性系统中的应用5.3.4 李雅普诺夫方法在非线性系统中的应用习题第6章 系统综合与设计6.1 反馈控制器设计6.1.1 状态反馈6.1.2 输出反馈6.1.3 从输出到状态矢量导数的反馈6.1.4 反馈控制闭环系统的可控性与可观性6.2 极点配置6.2.1 采用状态反馈进行极点配置的条件6.2.2 采用输出反馈到主进行极点配置的条件6.2.3 采用输出反馈进行极点配置的条件6.3 系统镇定6.4 系统解耦6.4.1 补偿器解耦6.4.2 状态反馈解耦6.5 状态观测器设计6.5.1 全维观测器设计6.5.2 设计观测器的爱克曼（Ackermann）公式习题第7章 最优控制理论与应用7.1 概述7.2 静态优化问题的求解7.2.1 无约束普通函数的静态优化问题7.2.2 有等式约束普通函数的静态优化问题7.3 经典变分法及其在最优控制中的应用7.3.1 变分法基础7.3.2 欧拉方程与横截条件7.4 现代变分法及其在最优控制中的应用7.4.1 极小值原理及其应用7.4.2 时间最优控制7.4.3 线性二次型最优控制7.4.4 动态规划习题第8章 现代控制理论在倒立摆系统中的应用8.1 倒立摆系统简介8.1.1 倒立摆系统分类8.1.2 单级倒立摆系统的体系结构8.2 单级倒立摆系统的数学模型8.3 倒立摆系统特性分析8.4 倒立摆系统状态反馈控制器设计与仿真8.4.1 状态反馈控制策略的实现8.4.2 状态反馈控制策略的仿真分析8.5 倒立摆系统LQR设计与仿真8.5.1 LQR最优控制策略的实现8.5.2 LQR最优控制策略的仿真分析8.6 极点配置法与LQR法对比分析参考文献 上一篇: 现代控制理论 [杨清宇，马训鸣，朱洪艳 编著] 2013年版 下一篇: 现代控制理论 [吴立成 主编] 2011年版
