自动控制原理（下）

8.5 离散控制系统的性能分析33
8.5.1 稳定性33
8.5.2 动态性能39
8.5.3 稳态误差42
8.6 离散控制系统的数字校正45
8.6.1 模拟控制器的离散化46
8.6.2 根轨迹法校正47
8.6.3 频率特性法校正50
8.6.4 数字控制器直接设计法52
小结63
习题64
第六篇 非线性控制系统基础篇 69
第9章 非线性控制系统70
9.1 概述70
9.1.1 非线性系统70
9.1.2 常见的非线性特性71
9.1.3 非线性控制系统的特点73
9.2 相平面法74
9.2.1 相平面法的基本概念74
9.2.2 相平面图的绘制77
9.2.3 非线性控制系统的相平面分析83
9.3 描述函数法91
9.3.1 描述函数法的基本概念91
9.3.2 非线性特性的描述函数92
9.3.3 非线性控制系统的描述函数法分析97
9.4 改善非线性控制系统性能的措施104
9.4.1 改变线性部分的参数和结构104
9.4.2 改变非线性特性105
9.4.3 非线性特性的利用106
小结107
习题108
第七篇 现代控制理论基础篇 113
第10章 控制系统的状态空间描述114
10.1 控制系统及其描述114
10.1.1 控制系统114
10.1.2 控制系统的特性与分类114
10.1.3 控制系统的输入.输出描述115
10.2 控制系统的状态空间模型117
10.2.1 基本概念117
10.2.2 线性系统的状态空间描述121
10.2.3 状态空间描述的模拟结构图123
10.3 系统状态空间表达式的建立124
10.3.1 由系统的模拟结构图建立状态空间表达式124
10.3.2 由系统的物理机理直接建立状态空间表达式125
10.3.3 由系统的微分方程或传递函数建立状态空间描述128
10.4 状态空间描述的线性变换131
10.4.1 线性变换131
10.4.2 系统的特征值和特征向量133
10.4.3 化状态空间表达式为对角线标准型134
10.4.4 化状态空间表达式为约当标准型136
10.5 由状态空间描述求传递函数阵139
10.5.1 系统的传递函数矩阵139
10.5.2 系统的输入.输出描述与状态空间描述方法比较142
10.6 组合系统的状态空间描述和传递函数阵142
10.6.1 并联组合系统143
10.6.2 串联组合系统143
10.6.3 输出反馈系统144
10.7 离散系统的状态空间描述144
10.8 系统模型的计算机表示及转换145
10.8.1 模型的建立与转换146
10.8.2 建立组合系统的状态空间描述148
小结150
习题150
第11章 线性控制系统的动态分析153
11.1 线性时变系统状态方程的求解153
11.1.1 线性时变系统状态方程解的存在性与唯一性153
11.1.2 线性齐次微分方程组的解空间153
11.1.3 系统的状态转移矩阵153
11.1.4 系统状态转移矩阵的性质154
11.1.5 系统的自由运动155
11.1.6 线性时变系统的一般运动155
11.1.7 线性时变系统状态转移矩阵Φ(t，t0)的计算157
11.2 线性时不变系统状态方程的求解158
11.2.1 状态转移矩阵158
11.2.2 状态转移矩阵的性质160
11.2.3 状态转移矩阵Φ(t)的计算160
11.2.4 线性时不变系统的运动166
11.3 线性连续系统状态空间表达式的离散化168
11.3.1 线性时变系统的离散化168
11.3.2 线性时不变系统的离散化169
11.3.3 近似离散化171
11.4 离散系统状态方程的解172
11.4.1 递推法172
11.4.2 z变换法175
小结177
习题177
第12章 线性时不变系统的能控性和能观性180
12.1 系统的能控性及其判别180
12.1.1 能控性定义181
12.1.2 能控性判据182
12.2 系统的能观性及其判别185
12.2.1 能观性定义185
12.2.2 能观性判据186
12.3 能控性与能观性的对偶关系187
12.3.1 对偶系统187
12.3.2 对偶原理187
12.4 约当型方程的能控性、能观性187
12.4.1 线性变换不改变系统的能控性、能观性判据188
12.4.2 约当型方程的能控性、能观性判据188
12.5 线性离散系统的能控性与能观性190
12.5.1 能控性191
12.5.2 能观性192
12.6 线性时不变系统结构分解193
12.6.1 系统状态空间结构及子空间的性质194
12.6.2 系统的结构分解196
12.7 线性时不变系统的标准型与最小实现201
12.7.1 化系统状态空间描述为能控规范型201
12.7.2 线性时不变系统的最小实现207
小结208
习题209
第13章 系统的运动稳定性213
13.1 BIBO稳定性213
13.1.1 BIBO稳定的概念213
13.1.2 判据214
13.2 李雅普诺夫稳定性定义215
13.2.1 系统的平衡状态215
13.2.2 李雅普诺夫稳定性的几个定义216
13.3 李雅普诺夫第一法217
13.3.1 线性系统的稳定判据218
13.3.2 非线性系统的稳定性218
13.3.3 系统内部稳定和外部稳定的关系219
13.4 李雅普诺夫第二法221
13.4.1 预备知识222
13.4.2 李雅普诺夫第二法的判稳定理223
13.5 线性系统稳定性分析229
13.5.1 线性时不变连续系统渐近稳定的判别229
13.5.2 线性时不变离散系统渐近稳定的判别234
13.5.3 线性时变连续系统渐近稳定的判别235
13.6 李雅普诺夫方法在非线性系统中的应用236
13.6.1 克拉索夫斯基法236
13.6.2 变量梯度法238
小结241
习题242
第14章 线性时不变系统的综合244
14.1 反馈控制系统的基本结构244
14.1.1 状态反馈246
14.1.2 输出反馈246
14.1.3 反馈控制系统的能控能观性247
14.2 状态反馈系统的极点配置249
14.2.1 极点配置定理249
14.2.2 系统极点配置252
14.2.3 状态反馈的应用——状态反馈下闭环系统的镇定问题263
14.3 状态重构与状态观测器的设计264
14.3.1 状态估计264
14.3.2 全维观测器设计264
14.3.3 降维观测器267
14.4 带观测器的状态反馈系统的综合270
14.4.1 系统的描述270
14.4.2 闭环系统的基本特性271
小结273
习题273
参考文献276