現代控制理論及應用（簡體書）

第1章 緒論
1.1 控制理論的產生與發展
1.1.1 控制理論的萌芽階段
1.1.2 控制理論的起步階段
1.1.3 控制理論的形成階段——經典控制理論
1.1.4 控制理論的發展階段——現代控制理論
1.2 現代控制理論的主要內容
1.2.1 線性系統理論
1.2.2 非線性系統理論
1.2.3 最優控制理論
1.2.4 隨機控制理論與最優估計
1.2.5 系統辨識理論
1.2.6 智能控制
1.2.7 自適應控制
1.2.8 魯棒控制
1.2.9 模糊控制
1.2.10 神經網絡控制
1.2.11 實時專家控制
1.2.12 定性控制
1.2.13 預測控制
1.2.14 分布式控制系統

第2章 基于狀態空間法的系統建模
2.1 狀態空間法概述
2.1.1 狀態空間的基本概念
2.1.2 狀態空間模型的組成
2.1.3 狀態空間模型的種類
2.1.4 狀態空間模型的系統框圖
2.1.5 狀態空間模型的模擬結構圖
2.2 狀態空間模型的建模方法
2.2.1 根據系統模擬結構圖建立狀態空間模型
2.2.2 根據系統運行機理建立狀態空間模型
2.2.3 根據系統的輸入輸出關系建立狀態空間模型
2.3 多輸入-多輸出系統的實現
2.4 離散時間系統的狀態空間表達式
2.5 時變系統和非線性系統的狀態空問表達式
2.5.1 線性時變系統
2.5.2 非線性系統
習題

第3章 狀態空間模型的線性變換
3.1 狀態空間的線性變換
3.2 系統特征值的不變性及系統的不變量
3.3 化狀態方程為對角線標準型
3.4 化狀態方程為約旦標準型
3.5 狀態空間表達式的可控標準型和可觀標準型
3.5.1 可控標準型
3.5.2 可觀標準型
習題

第4章 傳遞函數矩陣
4.1 傳遞函數矩陣的定義
4.2 由狀態空間表達式求傳遞函數矩陣
習題

第5章 基于狀態空間分析法的系統分析
5.1 系統動態特性分析
5.1.1 線性定常系統狀態方程的解
5.1.2 線性時變系統狀態方程的解
5.1.3 線性離散系統狀態方程的解
5.1.4 連續時間狀態空間表達式的離散化
5.2 系統可控性與可觀性分析
5.2.1 線性定常連續系統的可控性
5.2.2 線性定常連續系統的可觀性
5.2.3 離散時間系統的可控性與可觀性
5.2.4 時變系統的可控性與可觀性
5.2.5 可控性與可觀性的對偶關系
5.3 系統穩定性分析
5.3.1 李雅普諾夫穩定性的定義
5.3.2 李雅普諾夫穩定性的基本定理
5.3.3 李雅普諾夫方法在線性系統中的應用
5.3.4 李雅普諾夫方法在非線性系統中的應用
習題

第6章 系統綜合與設計
6.1 反饋控制器設計
6.1.1 狀態反饋
6.1.2 輸出反饋
6.1.3 從輸出到狀態矢量導數的反饋
6.1.4 反饋控制閉環系統的可控性與可觀性
6.2 極點配置
6.2.1 采用狀態反饋進行極點配置的條件
6.2.2 采用輸出反饋到主進行極點配置的條件
6.2.3 采用輸出反饋進行極點配置的條件
6.3 系統鎮定
6.4 系統解耦
6.4.1 補償器解耦
6.4.2 狀態反饋解耦
6.5 狀態觀測器設計
6.5.1 全維觀測器設計
6.5.2 設計觀測器的愛克曼（Ackermann）公式
習題

第7章 最優控制理論與應用
7.1 概述
7.2 靜態優化問題的求解
7.2.1 無約束普通函數的靜態優化問題
7.2.2 有等式約束普通函數的靜態優化問題
7.3 經典變分法及其在最優控制中的應用
7.3.1 變分法基礎
7.3.2 歐拉方程與橫截條件
7.4 現代變分法及其在最優控制中的應用
7.4.1 極小值原理及其應用
7.4.2 時間最優控制
7.4.3 線性二次型最優控制
7.4.4 動態規劃
習題

第8章 現代控制理論在倒立擺系統中的應用
8.1 倒立擺系統簡介
8.1.1 倒立擺系統分類
8.1.2 單級倒立擺系統的體系結構
8.2 單級倒立擺系統的數學模型
8.3 倒立擺系統特性分析
8.4 倒立擺系統狀態反饋控制器設計與仿真
8.4.1 狀態反饋控制策略的實現
8.4.2 狀態反饋控制策略的仿真分析
8.5 倒立擺系統LQR設計與仿真
8.5.1 LQR最優控制策略的實現
8.5.2 LQR最優控制策略的仿真分析
8.6 極點配置法與LQR法對比分析
參考文獻