现代控制工程原理(易孟林)

分類: 图书,自然科学,数学,运筹学,
作者: 易孟林,陈彬 编
出 版 社: 华中科技大学出版社
出版时间: 2008-10-1字数: 380000版次: 1页数: 310印刷时间: 2008/10/01开本: 16开印次: 1纸张: 胶版纸I S B N : 9787560949352包装: 平装内容简介
《现代控制工程原理》面向机、电、液现代控制工程系统,介绍现代控制理论的基本原理和方法。全书共分9章,内容覆盖控制系统的建模、分析与综合三大主题。第1章为绪论,第2章到第6章介绍控制系统的状态变量法建模,控制系统的运动分析、李雅普诺夫稳定性分析、能控性与能观测性分析,以及控制系统的状态空间综合。后3章分专题介绍最优控制、模糊控制及Matlab软件在现代控制工程系统分析与综合中的应用。
《现代控制工程原理》内容立足基础,面向应用,理论联系实际,有较多的工程应用实例。
《现代控制工程原理》可作为高等学校机械类和近机类研究生“现代控制理论”课程的教材,也可供从事控制领域项目开发与研究的工程技术人员学习、参考。
目录
第1章 绪论
1.1 控制理论的发展历程
1.2 现代控制理论研究的主要分支
1.3 本书的主要内容和特点
第2章 控制系统的状态变量法建模
2.1 线性系统的状态空间模型
2.2 状态变量法建模
习题
第3章 控制系统的运动分析
3.1 线性定常连续系统状态方程的求解
3.2 状态转移矩阵的性质及计算方法
3.3 线性离散系统状态方程的求解
3.4 线性定常连续系统状态方程的离散化求解
习题
第4章 控制系统的李雅普诺夫稳定性分析
4.1 李雅普诺夫稳定性概念
4.2 李雅普诺夫稳定性理论
4.3 李雅普诺夫稳定性分析法在线性系统中的应用
4.4 非线性系统的李雅普诺夫稳定性分析
习题
第5章 控制系统的能控性和能观测性分析
5.1 线性系统的能控性及其判别
5.2 线性系统的能观测性及其判别
5.3 能控性和能观测性判别的特例
5.4 能控性和能观测性的对偶原理
5.5 线性系统的结构分解
5.6 能控性、能观测性与传递函数的关系
5.7 能控标准型与能观测标准型
习题
第6章 控制系统的状态空间综合
6.1 反馈控制系统的基本结构与特点
6.2 反馈控制与极点配置
6.3 系统镇定问题
6.4 状态观测器及其设计
6.5 状态反馈和状态观测器的应用
6.6 多变量解耦控制系统的综合
习题
第7章 最优控制原理
7.1 最优控制问题的数学描述
7.2 求解最优控制的变分法
7.3 极小值原理及其应用
7.4 线性二次型最优控制
习题
第8章 模糊控制原理及应用
8.1 模糊控制的数学基础
8.2 模糊自动控制原理
8.3 模糊控制器设计
8.4 模糊控制技术的工程应用
习题
第9章 Matlab在现代控制系统分析与设计中的应用
9.1 Matlab软件概述
9.2 传递函数与状态空间模型间的转换
9.3 状态方程的求解及动态响应仿真
9.4 李雅普诺夫稳定性判别
9.5 控制系统的能控性、能观测性判别与结构分解
9.6 状态反馈系统的极点配置
9.7 状态观测器的设计
9.8 线性二次型最优控制器设计
参考文献
书摘插图
第1章 绪论
1.1 控制理论的发展历程
通常所说的现代控制工程,泛指运用现代控制理论分析和综合,并与计算机控制技术相结合的工程控制系统。控制理论发展至今,大体上可分为三个阶段,即经典(古典)控制理论阶段、现代控制理论阶段和大系统与智能控制理论阶段。现代控制理论是现代控制工程系统分析与综合的理论支拄,其基础部分就是本书的核心内符。为了深入了解现代控制工程产生和发展的背景.有必要先介绍一下控制理论的发展历程。
控制理论是把自动控制技术在工程实践中的一些规律加以总结和升华,进而又去指导和推动工程实践发展的理论。它作为一门独立的学科存在和发展,至今还不到百年历史。但是,人类利用一动控制技术的历史,可以追溯到很久很久以前。最有代表性的是1765年瓦特(J.Watt)发明的蒸汽机离心调速器, 反映出人们对控制理论中最为重要的反馈原理就产生了认识。由于瓦特发明的这种装置容易产生振荡,直到1868年,英国学者麦克斯韦(J.C.Maxwell)发表了《论调速器》,对蒸汽机调速系统的动态特性进行了分析,指出了控制系统的品质可用微分方程来描述,系统的稳定抖可用特征方程根的位置来判断,从而解决了蒸汽机调速系统中出现的剧烈振荡问题,并总结出了简单的系统稳定性代数判据。
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