自動控制原理（下）

目錄
前言
緒論1
第五篇線性離散控制系統(tǒng)篇5
第8章線性離散控制系統(tǒng)6
8?1概述6
8?1?1離散控制系統(tǒng)簡介6
8?1?2離散控制系統(tǒng)的特點和研究
方法8
8?2信號采樣與恢復(fù)8
8?2?1信號采樣9
8?2?2采樣定理10
8?2?3信號恢復(fù)12
8?3z變換13
8?3?1z變換的定義13
8?3?2z變換的方法14
8?3?3z變換的基本定理17
8?3?4z反變換19
8?4離散控制系統(tǒng)的數(shù)學模型22
8?4?1差分方程22
8?4?2脈沖傳遞函數(shù)24
8?4?3離散控制系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖27
8?5離散控制系統(tǒng)的性能分析33
8?5?1穩(wěn)定性33
8?5?2動態(tài)性能39
8?5?3穩(wěn)態(tài)誤差42
8?6離散控制系統(tǒng)的數(shù)字校正45
8?6?1模擬控制器的離散化46
8?6?2根軌跡法校正47
8?6?3頻率特性法校正50
8?6?4數(shù)字控制器直接設(shè)計法52
小結(jié)63
習題64
第六篇非線性控制系統(tǒng)基
礎(chǔ)篇69第9章非線性控制系統(tǒng)70
9?1概述70
9?1?1非線性系統(tǒng)70
9?1?2常見的非線性特性71
9?1?3非線性控制系統(tǒng)的特點73
9?2相平面法74
9?2?1相平面法的基本概念74
9?2?2相平面圖的繪制77
9?2?3非線性控制系統(tǒng)的相平面
分析83
9?3描述函數(shù)法91
9?3?1描述函數(shù)法的基本概念91
9?3?2非線性特性的描述函數(shù)92
9?3?3非線性控制系統(tǒng)的描述函數(shù)
法分析97
9?4改善非線性控制系統(tǒng)
性能的措施104
9?4?1改變線性部分的參數(shù)和結(jié)構(gòu)104
9?4?2改變非線性特性105
9?4?3非線性特性的利用106
小結(jié)107
習題108
第七篇現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)篇113
第10章控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間
描述114
10?1控制系統(tǒng)及其描述114
10?1?1控制系統(tǒng)114
10?1?2控制系統(tǒng)的特性與分類114
10?1?3控制系統(tǒng)的輸入?輸出描述115
10?2控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型117
10?2?1基本概念117
10?2?2線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述121
10?2?3狀態(tài)空間描述的模擬結(jié)構(gòu)圖123
10?3系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式的建立124
10?3?1由系統(tǒng)的模擬結(jié)構(gòu)圖建立狀
態(tài)空間表達式124
10?3?2由系統(tǒng)的物理機理直接建立
狀態(tài)空間表達式125
10?3?3由系統(tǒng)的微分方程或傳遞函
數(shù)建立狀態(tài)空間描述128
10?4狀態(tài)空間描述的線性變換131
10?4?1線性變換131
10?4?2系統(tǒng)的特征值和特征向量133
10?4?3化狀態(tài)空間表達式為對角線
標準型134
10?4?4化狀態(tài)空間表達式為約當標
準型136
10?5由狀態(tài)空間描述求傳遞
函數(shù)陣139
10?5?1系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣139
10?5?2系統(tǒng)的輸入?輸出描述與狀
態(tài)空間描述方法比較142
10?6組合系統(tǒng)的狀態(tài)空間描
述和傳遞函數(shù)陣142
10?6?1并聯(lián)組合系統(tǒng)143
10?6?2串聯(lián)組合系統(tǒng)143
10?6?3輸出反饋系統(tǒng)144
10?7離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述144
10?8系統(tǒng)模型的計算機表示及
轉(zhuǎn)換145
10?8?1模型的建立與轉(zhuǎn)換146
10?8?2建立組合系統(tǒng)的狀態(tài)空間
描述148
小結(jié)150
習題150
第11章線性控制系統(tǒng)的動態(tài)
分析153
11?1線性時變系統(tǒng)狀態(tài)方程的
求解153
11?1?1線性時變系統(tǒng)狀態(tài)方程解的
存在性與唯一性153
11?1?2線性齊次微分方程組的解
空間153
11?1?3系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣153
11?1?4系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的性質(zhì)154
11?1?5系統(tǒng)的自由運動155
11?1?6線性時變系統(tǒng)的一般運動155
11?1?7線性時變系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移
矩陣Φ(t，t0)的計算157
11?2線性時不變系統(tǒng)狀態(tài)方程
的求解158
11?2?1狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣158
11?2?2狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的性質(zhì)160
11?2?3狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣Φ(t)的
計算160
11?2?4線性時不變系統(tǒng)的運動166
11?3線性連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)空間表
達式的離散化168
11?3?1線性時變系統(tǒng)的離散化168
11?3?2線性時不變系統(tǒng)的離散化169
11?3?3近似離散化171
11?4離散系統(tǒng)狀態(tài)方程的解172
11?4?1遞推法172
11?4?2z變換法175
小結(jié)177
習題177
第12章線性時不變系統(tǒng)的能控
性和能觀性180
12?1系統(tǒng)的能控性及其判別180
12?1?1能控性定義181
12?1?2能控性判據(jù)182
12?2系統(tǒng)的能觀性及其判別185
12?2?1能觀性定義185
12?2?2能觀性判據(jù)186
12?3能控性與能觀性的對偶
關(guān)系187
12?3?1對偶系統(tǒng)187
12?3?2對偶原理187
12?4約當型方程的能控性、
能觀性187
12?4?1線性變換不改變系統(tǒng)的能
控性、能觀性判據(jù)188
12?4?2約當型方程的能控性、能
觀性判據(jù)188
12?5線性離散系統(tǒng)的能控性與
能觀性190
12?5?1能控性191
12?5?2能觀性192
12?6線性時不變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分解193
12?6?1系統(tǒng)狀態(tài)空間結(jié)構(gòu)及子空
間的性質(zhì)194
12?6?2系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解196
12?7線性時不變系統(tǒng)的標準型
與最小實現(xiàn)201
12?7?1化系統(tǒng)狀態(tài)空間描述為能
控規(guī)范型201
12?7?2線性時不變系統(tǒng)的最小
實現(xiàn)207
小結(jié)208
習題209
第13章系統(tǒng)的運動穩(wěn)定性213
13?1BIBO穩(wěn)定性213
13?1?1BIBO穩(wěn)定的概念213
13?1?2判據(jù)214
13?2李雅普諾夫穩(wěn)定性定義215
13?2?1系統(tǒng)的平衡狀態(tài)215
13?2?2李雅普諾夫穩(wěn)定性的幾個
定義216
13?3李雅普諾夫第一法217
13?3?1線性系統(tǒng)的穩(wěn)定判據(jù)218
13?3?2非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性218
13?3?3系統(tǒng)內(nèi)部穩(wěn)定和外部穩(wěn)定
的關(guān)系219
13?4李雅普諾夫第二法221
13?4?1預(yù)備知識222
13?4?2李雅普諾夫第二法的判穩(wěn)
定理223
13?5線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析229
13?5?1線性時不變連續(xù)系統(tǒng)漸近穩(wěn)
定的判別229
13?5?2線性時不變離散系統(tǒng)漸近穩(wěn)
定的判別234
13?5?3線性時變連續(xù)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定
的判別235
13?6李雅普諾夫方法在非
線性系統(tǒng)中的應(yīng)用236
13?6?1克拉索夫斯基法236
13?6?2變量梯度法238
小結(jié)241
習題242
第14章線性時不變系統(tǒng)的綜合244
14?1反饋控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)244
14?1?1狀態(tài)反饋246
14?1?2輸出反饋246
14?1?3反饋控制系統(tǒng)的能控能觀性247
14?2狀態(tài)反饋系統(tǒng)的極點配置249
14?2?1極點配置定理249
14?2?2系統(tǒng)極點配置252
14?2?3狀態(tài)反饋的應(yīng)用——狀態(tài)反
饋下閉環(huán)系統(tǒng)的鎮(zhèn)定問題263
14?3狀態(tài)重構(gòu)與狀態(tài)觀測器的
設(shè)計264
14?3?1狀態(tài)估計264
14?3?2全維觀測器設(shè)計264
14?3?3降維觀測器267
14?4帶觀測器的狀態(tài)反饋系統(tǒng)
的綜合270
14?4?1系統(tǒng)的描述270
14?4?2閉環(huán)系統(tǒng)的基本特性271
小結(jié)273
習題273
參考文獻276