現代控制理論及應用

本書系統全面地介紹了現代控制理論的基本內容及其應用。主要內容包括：控制理論的基礎概念、線性控制系統的狀態空間描述、線性控制系統的運動與離散化、線性控制系統的能控與能觀測、狀態反饋與狀態觀測器、最優控制系統設計、隨機系統與卡爾曼濾波、控制系統的李亞普諾意義下的穩定性理論、自適應控制系統設計、魯棒控制系統設計、智能控制。各章均有理論的應用部分及相應的例題、習題和習題答案。

本書可作為高等院校自動控制專業的碩士研究生（包括工程碩士研究生）和博士研究生的教材，也可作為科技人員批准文號與自學教材。

第一章 控制理論的基礎概念

1.1 控制理論的發展過程

1.2 系統的傳遞函數

1.3 絕對穩定性與相對性穩定性

1.4 極點與系統性能

1.5 連續系統的離散化

1.6 現代控制理論與經典控制理論

1.7 控制理論在水泥生料配比中的應用

1.8 控制理論在水泥球磨機最優控制中的應用

第二章 線性控制系統的狀態空間描述

2.1 狀態空間描述的概念

2.2 系統的一般時域描述化為狀態空間描述

2.3 系統頻域描述化為狀態空間描述

2.4 據狀態變數圖列寫線性系統的狀態空間描述

2.5 據系統方塊圖導出狀態空間描述

習題

第三章 線性控制系統的運動與離散化

3.1 矩陣指數概念

3.2 矩陣指數的計算方法

3.3 線性定常系統的受控運動

3.4 離散系統的狀態空間描述

3.5 線性定常離散系統受控運動

3.6 線性連續系統的離散化

習題

第四章 線性控制系統的能控性與能觀測性

4.1 能控性和能觀測性的概念

4.2 線性定常系統的能控性判據

4.3 線性定常系統的能觀測性判據

4.4 線性離散定常系統的能控能觀測判據

4.5 能控規範型和能觀測規範型

4.6 系統的能控性與能觀測性的對偶原理

習題

第五章 狀態反饋與狀態觀測器

5.1 狀態反饋

5.2 單輸入－單輸出狀態反饋系統的極點配置法

5.3 狀態重構問題

5.4 觀測器的極點配置

5.5 帶觀測器狀態反饋閉環系統

5.6 降維觀測器的設計

5.7 用極點配置法設計倒立擺系統

習題

第六章 最優控制系統設計

6.1 最優控制的基本概念

6.2 無約束最優控制的變分方法

6.3 具有二次型性能指標的線性調解器

6.4 具有二次型性能指標的線性伺服器

6.5 導彈制導與控制

6.6 二次型最優控制在導彈制導中的應用

6.7 受約束最優控制的極小值原理

6.8 最小時間系統的控制問題

6.9 導彈燃料消耗最少控制問題

6.10 極小值原理在離散最優控制系統中的應用

習題

第七章 隨機系統與卡爾曼濾波

7.1 線性估計問題

7.2 線性最小方差估計

7.3 隨機線性系統的數學描述

7.4 卡爾曼濾波的基本思想

7.5 離散系統的卡爾曼濾波

7.6 離散卡爾曼濾波的推廣

7.7 有色雜訊情況下的線性系統的濾波

7.8 連續時間系統的卡爾曼濾波

7.9 卡爾曼濾波器的實際應用問題

7.10 隨機線性系統的最優控制

習題

第八章 控制系統的李亞普諾夫穩定性理論

8.1 李亞普諾夫第二法的概述

8.2 李亞普諾夫意義下的穩定性

8.3 李亞普諾夫穩定性定理

……

第九章 自適應控制系統設計

第十章 魯棒控制系統設計

第十一章 智能控制

參考文獻