目錄
1 系統(tǒng)與控制概述 1
1.1 動態(tài)系統(tǒng) 1
1.2 控制系統(tǒng) 6
1.3 從分析到設計 9
1.4 從設計到分析 16
1.5 練習 19
2 數(shù)學基礎 21
2.1 線性代數(shù) 21
2.1.1 矩陣 21
2.1.2 線性空間與線性變換 24
2.1.3 范數(shù) 30
2.1.4 矩陣函數(shù) 31
2.2 復變函數(shù) 33
2.2.1 留數(shù)與輻角原理 33
2.2.2 拉普拉斯變換 37
2.3 微分方程 39
2.4 練習 40
3 系統(tǒng)建模 43
3.1 研究對象 43
3.2 方程表征 44
3.2.1 時域方程 44
3.2.2 復頻域方程 46
3.2.3 頻域方程 49
3.3 圖示表征 54
3.3.1 功能劃分 54
3.3.2 方塊圖與結構圖 54
3.3.3 基本傳遞函數(shù) 56
3.4 練習 59
4 系統(tǒng)分析 62
4.1 穩(wěn)定性 62
4.1.1 一般自治系統(tǒng)的穩(wěn)定性 62
4.1.2 線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性 75
4.1.3 勞斯判據(jù) 81
4.1.4 根軌跡法 84
4.1.5 奈氏穩(wěn)定判據(jù) 87
4.2 瞬態(tài)分析 97
4.2.1 一階系統(tǒng) 99
4.2.2 二階系統(tǒng) 100
4.2.3 高階系統(tǒng)的近似 105
4.3 穩(wěn)態(tài)分析 109
4.4 基于頻率特性的系統(tǒng)性能 114
4.4.1 閉環(huán)頻率特性 114
4.4.2 開環(huán)頻率特性 116
4.5 系統(tǒng)結構 118
4.5.1 可控性 118
4.5.2 可觀性 124
4.5.3 對偶原理 126
4.5.4 結構分解 127
4.6 練習 131
5 基于傳遞函數(shù)模型的控制設計 138
5.1 開環(huán)控制與閉環(huán)控制 138
5.1.1 無擾動的情況 139
5.1.2 有擾動的情況 140
5.2 二階系統(tǒng)參數(shù)校正 140
5.2.1 第一種情況 141
5.2.2 第二種情況 143
5.2.3 第三種情況 145
5.3 結構校正 148
5.3.1 多回路反饋校正 148
5.3.2 前饋校正 153
5.3.3 串聯(lián)校正 158
5.4 練習 170
6 基于狀態(tài)空間模型的控制設計 172
6.1 信號發(fā)生器 172
6.2 控制問題的數(shù)學表達 175
6.3 鎮(zhèn)定與狀態(tài)反饋控制 177
6.4 檢測與輸出反饋控制 184
6.5 練習 191
參考文獻 193
索引 194