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第1章 自动控制的基本概念 1

1.1 自动控制系统 1

1.2 自动控制系统的类型 4

1.3 对控制系统性能的基本要求 8

1.4 本书内容的安排 10

习题 10

第2章 连续控制系统的数学模型 12

2.1 控制系统数学模型的概念 12

2.2 状态空间模型 13

2.3 微分方程描述 22

2.4 传递函数 31

2.5 结构图 39

2.6 信号流图 49

2.7 频率特性 58

习题 74

第3章 离散控制系统的数学模型 82

3.1 信号的采样与保持 82

3.2 差分方程 91

3.3 离散状态方程 97

3.4 Z变换 99

3.5 Z反变换 109

3.6 Z传递函数 114

习题 121

第4章 控制系统稳定性分析 123

4.1 稳定性定义与稳定性条件 123

4.2 代数稳定判据 130

4.3 李雅普诺夫稳定判据 138

4.4 奈奎斯特稳定判据 150

4.5 描述函数法 161

4.6 相平面法 181

习题 197

第5章 控制系统动态性能分析 202

5.1 控制系统的动态性能指标 202

5.2 线性连续系统的动态性能分析 204

5.3 线性离散系统的动态性能分析 217

5.4 线性连续系统状态方程的求解 232

5.5 线性离散系统状态方程的求解 240

5.6 线性连续系统的稳态性能分析 245

5.7 线性离散系统的稳态性能分析 257

习题 259

第6章 线性系统的能控性和能观性分析 265

6.1 系统能控性和能观性问题 265

6.2 线性定常系统的能控性 267

6.3 线性定常系统的能观性 272

6.4 状态空间表达式的对角线标准型 275

6.5 状态空间表达式的能控标准型与能观标准型 287

6.6 传递函数的几种标准型实现 292

6.7 对偶原理 299

6.8 线性定常系统的规范分解 300

习题 308

第7章 线性系统的校正方法 311

7.1 控制系统校正的概念 311

7.2 串联校正的分析法 316

7.3 串联校正的综合法 333

7.4 离散控制系统直接设计方法 339

习题 348

第8章 状态反馈控制与状态观测器设计 350

8.1 状态反馈与输出反馈 350

8.2 状态反馈设计方法 355

8.3 状态观测器的设计 363

8.4 带状态观测器的状态反馈系统的设计 371

习题 374

第9章 最优控制 376

9.1 最优控制的概念 376

9.2 变分法与泛函的极值条件 377

9.3 变分法求解无约束最优控制问题 378

9.4 极小值原理 384

9.5 线性二次型最优控制 394

习题 409

10.1 系统辨识的概念 413

第10章 系统辨识 413

10.2 线性静态模型的最小二乘参数估计 415

10.3 线性动态模型的最小二乘参数估计 422

10.4 最小二乘参数估计的递推算法 424

10.5 线性系统的结构辨识 427

10.6 闭环系统的可辨识性 429

习题 431

附录 常用拉普拉斯变换和Z变换表 433

参考文献 435