★本書是在編者廣泛參考國內(nèi)外優(yōu)秀教材內(nèi)容及體系結(jié)構(gòu),結(jié)合編者的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及研究體會(huì)編寫而成。
★力求內(nèi)容系統(tǒng)全面、概念清晰完整;重點(diǎn)概念闡明原始問題來源,用實(shí)例指明其實(shí)質(zhì),歸納出相關(guān)研究結(jié)論,意在培養(yǎng)學(xué)生研究思維。
★為使讀者便于了解相關(guān)理論的應(yīng)用鄰域,便于對(duì)理論及方法的理解和掌握,書中配有豐富的應(yīng)用例題和習(xí)題。
《自動(dòng)控制原理(下)》根據(jù)高等學(xué)校本科自動(dòng)控制原理課程的教學(xué)要求編寫,比較全面地闡述了經(jīng)典控制理論的線性離散控制系統(tǒng)、非線性控制系統(tǒng)和現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)部分的基本內(nèi)容。全書共分三篇(線性離散控制系統(tǒng)篇、非線性控制系統(tǒng)基礎(chǔ)篇、現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)篇),共7章,包括線性離散控制系統(tǒng)建模、分析及數(shù)字控制器設(shè)計(jì)方法,經(jīng)典非線性控制系統(tǒng)分析的相平面法和描述函數(shù)法,現(xiàn)代控制理論中系統(tǒng)建模、分析及綜合設(shè)計(jì)的狀態(tài)空間法。
《自動(dòng)控制原理(下)》為《自動(dòng)控制原理(下)》,上冊(《自動(dòng)控制原理(上)》謝昭莉主編)包括控制基礎(chǔ)篇、系統(tǒng)分析篇、系統(tǒng)設(shè)計(jì)篇、應(yīng)用篇四部分內(nèi)容。
《自動(dòng)控制原理(下)》可作為高等學(xué)校自動(dòng)化、電氣工程及自動(dòng)化、機(jī)械工程及自動(dòng)化、熱力工程、通信工程、電子信息工程等相關(guān)專業(yè)的“自動(dòng)控制原理”課程的教材,也可作為自動(dòng)化相關(guān)專業(yè)研究生和工程技術(shù)人員的參考書。
前言
緒論
第五篇 線性離散控制系統(tǒng)篇
第8章 線性離散控制系統(tǒng)
8.1 概述
8.1.1 離散控制系統(tǒng)簡介
8.1.2 離散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和研究方法
8.2 信號(hào)采樣與恢復(fù)
8.2.1 信號(hào)采樣
8.2.2 采樣定理
8.2.3 信號(hào)恢復(fù)
8.3 z變換
8.3.1 z變換的定義
8.3.2 z變換的方法
8.3.3 z變換的基本定理
8.3.4 z反變換
8.4 離散控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
8.4.1 差分方程
8.4.2 脈沖傳遞函數(shù)
8.4.3 離散控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖
8.5 離散控制系統(tǒng)的性能分析
8.5.1 穩(wěn)定性
8.5.2 動(dòng)態(tài)性能
8.5.3 穩(wěn)態(tài)誤差
8.6 離散控制系統(tǒng)的數(shù)字校正
8.6.1 模擬控制器的離散化
8.6.2 根軌跡法校正
8.6.3 頻率特性法校正
8.6.4 數(shù)字控制器直接設(shè)計(jì)法
小結(jié)
習(xí)題
第六篇 非線性控制系統(tǒng)基礎(chǔ)篇
第9章 非線性控制系統(tǒng)
9.1 概述
9.1.1 非線性系統(tǒng)
9.1.2 常見的非線性特性
9.1.3 非線性控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
9.2 相平面法
9.2.1 相平面法的基本概念
9.2.2 相平面圖的繪制
9.2.3 非線性控制系統(tǒng)的相平面分析
9.3 描述函數(shù)法
9.3.1 描述函數(shù)法的基本概念
9.3.2 非線性特性的描述函數(shù)
9.3.3 非線性控制系統(tǒng)的描述函數(shù)法分析
9.4 改善非線性控制系統(tǒng)性能的措施
9.4.1 改變線性部分的參數(shù)和結(jié)構(gòu)
9.4.2 改變非線性特性
9.4.3 非線性特性的利用
小結(jié)
習(xí)題
第七篇 現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)篇
第10章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
10.1 控制系統(tǒng)及其描述
10.1.1 控制系統(tǒng)
10.1.2 控制系統(tǒng)的特性與分類
10.1.3 控制系統(tǒng)的輸入輸出描述
10.2 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型
10.2.1 基本概念
10.2.2 線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
10.2.3 狀態(tài)空間描述的模擬結(jié)構(gòu)圖
10.3 系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的建立
10.3.1 由系統(tǒng)的模擬結(jié)構(gòu)圖建立狀態(tài)空間表達(dá)式
10.3.2 由系統(tǒng)的物理機(jī)理直接建立狀態(tài)空間表達(dá)式
10.3.3 由系統(tǒng)的微分方程或傳遞函數(shù)建立狀態(tài)空間描述
10.4 狀態(tài)空間描述的線性變換
10.4.1 線性變換
10.4.2 系統(tǒng)的特征值和特征向量
10.4.3 化狀態(tài)空間表達(dá)式為對(duì)角線標(biāo)準(zhǔn)型
10.4.4 化狀態(tài)空間表達(dá)式為約當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)型
10.5 由狀態(tài)空間描述求傳遞函數(shù)陣
10.5.1 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣
10.5.2 系統(tǒng)的輸入輸出描述與狀態(tài)空間描述方法比較
10.6 組合系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述和傳遞函數(shù)陣
10.6.1 并聯(lián)組合系統(tǒng)
10.6.2 串聯(lián)組合系統(tǒng)
10.6.3 輸出反饋系統(tǒng)
10.7 離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
10.8 系統(tǒng)模型的計(jì)算機(jī)表示及轉(zhuǎn)換
10.8.1 模型的建立與轉(zhuǎn)換
10.8.2 建立組合系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
小結(jié)
習(xí)題
第11章 線性控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析
11.1 線性時(shí)變系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解
11.1.1 線性時(shí)變系統(tǒng)狀態(tài)方程解的存在性與唯一性
11.1.2 線性齊次微分方程組的解空間
11.1.3 系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣
11.1.4 系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的性質(zhì)
11.1.5 系統(tǒng)的自由運(yùn)動(dòng)
11.1.6 線性時(shí)變系統(tǒng)的一般運(yùn)動(dòng)
11.1.7 線性時(shí)變系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣Φ(t,t0)的計(jì)算
11.2 線性時(shí)不變系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解
11.2.1 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣
11.2.2 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的性質(zhì)
11.2.3 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣Φ(t)的計(jì)算
11.2.4 線性時(shí)不變系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)
11.3 線性連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的離散化
11.3.1 線性時(shí)變系統(tǒng)的離散化
11.3.2 線性時(shí)不變系統(tǒng)的離散化
11.3.3 近似離散化
11.4 離散系統(tǒng)狀態(tài)方程的解
11.4.1 遞推法
11.4.2 z變換法
小結(jié)
習(xí)題
第12章 線性時(shí)不變系統(tǒng)的能控性和能觀性
12.1 系統(tǒng)的能控性及其判別
12.1.1 能控性定義
12.1.2 能控性判據(jù)
12.2 系統(tǒng)的能觀性及其判別
12.2.1 能觀性定義
12.2.2 能觀性判據(jù)
12.3 能控性與能觀性的對(duì)偶關(guān)系
12.3.1 對(duì)偶系統(tǒng)
12.3.2 對(duì)偶原理
12.4 約當(dāng)型方程的能控性、能觀性
12.4.1 線性變換不改變系統(tǒng)的能控性、能觀性判據(jù)
12.4.2 約當(dāng)型方程的能控性、能觀性判據(jù)
12.5 線性離散系統(tǒng)的能控性與能觀性
12.5.1 能控性
12.5.2 能觀性
12.6 線性時(shí)不變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分解
12.6.1 系統(tǒng)狀態(tài)空間結(jié)構(gòu)及子空間的性質(zhì)
12.6.2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解
12.7 線性時(shí)不變系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)型與最小實(shí)現(xiàn)
12.7.1 化系統(tǒng)狀態(tài)空間描述為能控規(guī)范型
12.7.2 線性時(shí)不變系統(tǒng)的最小實(shí)現(xiàn)
小結(jié)
習(xí)題
第13章 系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性
13.1 BIBO穩(wěn)定性
13.1.1 BIBO穩(wěn)定的概念
13.1.2 判據(jù)
13.2 李雅普諾夫穩(wěn)定性定義
13.2.1 系統(tǒng)的平衡狀態(tài)
13.2.2 李雅普諾夫穩(wěn)定性的幾個(gè)定義
13.3 李雅普諾夫第一法
13.3.1 線性系統(tǒng)的穩(wěn)定判據(jù)
13.3.2 非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性
13.3.3 系統(tǒng)內(nèi)部穩(wěn)定和外部穩(wěn)定的關(guān)系
13.4 李雅普諾夫第二法
13.4.1 預(yù)備知識(shí)
13.4.2 李雅普諾夫第二法的判穩(wěn)定理
13.5 線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
13.5.1 線性時(shí)不變連續(xù)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的判別
13.5.2 線性時(shí)不變離散系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的判別
13.5.3 線性時(shí)變連續(xù)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的判別
13.6 李雅普諾夫方法在非線性系統(tǒng)中的應(yīng)用
13.6.1 克拉索夫斯基法
13.6.2 變量梯度法
小結(jié)
習(xí)題
第14章 線性時(shí)不變系統(tǒng)的綜合
14.1 反饋控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
14.1.1 狀態(tài)反饋
14.1.2 輸出反饋
14.1.3 反饋控制系統(tǒng)的能控能觀性
14.2 狀態(tài)反饋系統(tǒng)的極點(diǎn)配置
14.2.1 極點(diǎn)配置定理
14.2.2 系統(tǒng)極點(diǎn)配置
14.2.3 狀態(tài)反饋的應(yīng)用——狀態(tài)反饋下閉環(huán)系統(tǒng)的鎮(zhèn)定問題
14.3 狀態(tài)重構(gòu)與狀態(tài)觀測器的設(shè)計(jì)
14.3.1 狀態(tài)估計(jì)
14.3.2 全維觀測器設(shè)計(jì)
14.3.3 降維觀測器
14.4 帶觀測器的狀態(tài)反饋系統(tǒng)的綜合
14.4.1 系統(tǒng)的描述
14.4.2 閉環(huán)系統(tǒng)的基本特性
小結(jié)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)