現代控制理論及應用 田小敏 9787121502187 【台灣高等教育出版社】

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書名：現代控制理論及應用
ISBN：9787121502187
出版社：電子工業出版社
著編譯者：田小敏
頁數：305
所在地：中國大陸 *此為代購商品
書號：1737660
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內容簡介

本書共7章，主要介紹現代控制理論的基本知識，包括系統的狀態空間表達式的建立及特殊標準型、系統的狀態方程的求解及性質、系統的能控性和能觀性的標準型及結構分解、李雅普諾夫意義下穩定性的判別及應用、線性系統反饋控制器及狀態觀測器的設計等。在介紹現代控制理論基本知識前，本書還輔以必要的矩陣數學知識來幫助讀者在後續學習過程中更容易理解和掌握相關內容。 本書內容在結構安排上深入淺出，按照先基礎后綜合、先理論后應用的原則，儘可能從實際背景的分析中提出要討論的問題、概念和方法。主要內容所在章節還給出了相應的MATLAB應用實例，方便讀者進一步理解課程內容。 為讓讀者理解現代控制理論與傳統經典控制理論之間的關係，本書部分內容將兩者之間的聯繫通過相關工程實例予以顯示，並介紹相互轉化的方法，方便讀者學習掌握。 本書積極挖掘內容中蘊含的課程思政元素，進一步貫徹落實黨的教育方針，推行五育並舉的教學理念，培養擔當民族復興大任的時代新人。 本書適合作為高等院校自動化類、電氣工程類等專業本科生和控制類專業研究生的教材，也適合作為從事自動化方面工作的科技人員的學習參考書。

作者簡介

田小敏，金陵科技學院智能科學與控制工程學院青年骨幹教師，江蘇省重點建設學科「控制科學與工程」學科核心成員，中國自動化學會會員。從事智能控制理論與應用、分數階系統分析與控制、非線性系統分析與控制等領域的科學研究和教育教學。目前是IET Control Theory and Applications、ISA Transactions、控制理論與應用、IFAC、CCC、CCDC等國際國內知名期刊和會議的審稿人。主持江蘇省高校自然科學研究面上項目1項、江蘇省現代教育技術研究課題1項、教育部產學合作協同育人項目1項、金陵科技學院國家自然科學基金孵化項目2項、金陵科技學院高層次人才科研啟動項目1項，參与研究國家自然科學基金面上項目1項、江蘇省自然科學基金面上項目1項。發表學術論文20餘篇，其中SCI收錄4篇、EI收錄19篇。獲授權發明專利6項、授權實用新型專利1項、授權計算機軟體著作權1項。獲江蘇省科學技術三等獎1項，獲金陵科技學院優秀教學成果獎一等獎、二等獎各1項。

目錄

第1章 緒論
1 1 控制理論的產生與發展
1 2 現代控制理論的基本內容
1 3 現代控制理論的應用
1 4 控制一個動態系統的基本步驟
第2章 基本數學知識
2 1 矩陣與行列式
2 1 1 矩陣
2 1 2 矩陣運算
2 1 3 分塊矩陣
2 1 4 行列式的定義與計算
2 1 5 分塊矩陣行列式的性質
2 2 基本矩陣與特殊矩陣
2 2 1 對角矩陣
2 2 2 奇異矩陣與三角矩陣
2 2 3 轉置矩陣與對稱矩陣
2 2 4 正定矩陣與特殊矩陣
2 3 特徵值問題和矩陣秩
2 3 1 特徵多項式和特徵方程
2 3 2 特徵矢量
2 3 3 矩陣的秩
2 4 矩陣變換
2 4 1 相似變換
2 4 2 矩陣對角化
習題
第3章 控制系統的狀態空間表達式
3 1 基本概念
3 2 狀態空間描述
3 2 1 幾個定義
3 2 2 狀態空間表達式的一般形式
3 3 狀態空間表達式的模擬結構圖
3 3 1 繪製模擬結構圖的基本方法
3 3 2 一階系統的模擬結構圖
3 3 3 單輸入—單輸出三階系統的模擬結構圖
3 3 4 兩輸入—兩輸出二階系統的模擬結構圖
3 4 狀態空間表達式的建立
3 4 1 根據系統結構圖建立狀態空間表達式
3 4 2 由系統機理建立狀態空間表達式
3 4 3 由系統運動方程或傳遞函數建立狀態空間表達式
3 5 狀態矢量的線性變換（坐標變換）
3 5 1 系統狀態空間表達式的非唯一性
3 5 2 系統特徵值的不變性和系統的不變數
3 5 3 狀態空間表達式變換為約旦標準型實現
3 6 由狀態空間表達式求傳遞函數（陣）
3 6 1 傳遞函數（陣）
3 6 2 組合系統的傳遞函數（陣）
3 7 離散時間系統的狀態空間表達式
3 7 1 狀態空間描述
3 7 2 脈衝傳遞（函數）矩陣
3 8 狀態空間的MATLAB描述
3 8 1 數學模型的建立
3 8 2 模型間的轉換
3 8 3 組合系統的傳遞函數（陣）
3 8 4 線性變換
本章小結及思政元素
習題
第4章 線性系統的運動分析
4 1 線性定常系統齊次狀態方程的解（自由解）
4 2 矩陣指數函數——狀態轉移矩陣
4 2 1 狀態轉移矩陣的含義
4 2 2 狀態轉移矩陣的基本性質
4 2 3 幾個特殊的矩陣指數函數
4 2 4 狀態轉移矩陣的計算
4 3 線性定常系統非齊次狀態方程的解
4 4 線性時變系統的運動分析
4 4 1 線性時變系統齊次狀態方程的解
4 4 2 狀態轉移矩陣$varPhi（t，t_0）$的基本性質
4 4 3 線性時變系統的狀態轉移矩陣$varPhi（t，t_0）$的計算
4 4 4 線性時變系統非齊次狀態方程的解
4 4 5 線性時變系統的輸出
4 5 線性系統的脈衝響應矩陣
4 5 1 線性時變系統的脈衝響應矩陣
4 5 2 線性定常系統的脈衝響應矩陣
4 5 3 傳遞函數矩陣與脈衝響應矩陣的關係
4 5 4 利用脈衝響應矩陣計算控制系統的輸出
4 6 連續系統的離散化
4 6 1 問題的提出
4 6 2 基本假設
4 6 3 線性定常系統的離散化
4 6 4 近似離散化
4 6 5 線性時變系統的離散化
4 7 線性離散系統的運動分析
4 7 1 線性定常離散時間系統狀態方程的解
4 7 2 線性時變離散系統狀態方程的解
4 8 基於MATLAB的運動分析
4 8 1 基於MATLAB的線性定常系統的運動分析
4 8 2 基於MATLAB的線性離散系統的運動分析
本章小結及思政元素
習題
第5章 系統的能控性和能觀性
5 1 能控性的定義
5 2 線性定常連續系統的能控性
5 2 1 約旦標準型系統的能控性判別
5 2 2 直接根據矩陣A與矩陣B判斷系統的能控性
5 3 線性定常連續系統的能觀性
5 3 1 能觀性定義
5 3 2 線性定常連續系統能觀性的判斷
5 4 線性定常離散系統的能控性與能觀性
5 4 1 能控性判別矩陣M
5 4 2 能觀性判別矩陣N
5 5 線性時變連續系統的能控性和能觀性
5 5 1 能控性判別
5 5 2 能觀性判別
5 5 3 線性時變連續系統和線性定常連續系統能控性與能觀性判別準則之間的關係
5 6 能控性與能觀性的對偶關係
5 6 1 線性系統的對偶關係
5 6 2 對偶原理
5 7 能控標準型與能觀標準型
5 7 1 單輸入系統的能控標準型
5 7 2 單輸出系統的能觀標準型
5 8 線性系統的結構分解
5 8 1 按能控性分解
5 8 2 按能觀性分解
5 8 3 按能控性和能觀性進行分解
5 9 傳遞函數矩陣的實現問題
5 9 1 實現的基本概念
5 9 2 多輸入—多輸出系統的能控與能觀標準型實現
5 9 3 最小實現
5 10 傳遞函數零極點對消與系統能控性和能觀性的關係
5 11 利用MATLAB分析能控性與能觀性
5 11 1 常用函數
5 11 2 控制實例
本章小結及思政元素
習題
第6章 控制系統的穩定性
6 1 外部穩定性與
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