本书从工程实用的角度向读者介绍现代控制理论的五大部分:线性系统理论(状态空间分析方法、李亚普诺夫稳定性分析、状态反馈与极点配置)、最优控制理论(变分法、极大值原理和动态规划)、最优估计理论(最小方差、极大验后、极大似然、线性最小方差、最小二乘估计和卡尔曼滤波)、系统辨识方法(直接法、相关法、递推最小二乘法、辅助变量法、广义最小二乘法、增广矩阵法和多步最小二乘法)和自适应控制理论(模型参考自适应、自校正自适应)。为了便于学习,书后安排了附录一、常用Matlab命令及其示例及附录二、矩阵运算与概率统计。
本书是作者在多年教学实践与科研的基础上,通过总结提高编写成的,尽可能做到理论紧密联系实际。为便于读者掌握,除了列举丰富的例子以外,还在各章后选配了适量的练习题。本书读者对象为大学本科生、研究生以及各行业对控制理论感兴趣的科技工作者、工程技术人员。
- 第一章 概论
- 第一节 控制理论的发展
- 第二节 现代控制理论的基本内容
- 第二章 状态空间分析方法
- 第一节 系统的状态空间表达式
- 第二节 状态空间表达式的解
- 第三节 线性连续系统状态空间表达式的离散化
- 第四节 线性系统的能控性与能观性
- 第五节 线性系统的结构分解
- 第六节 状态反馈与极点配置
- 第七节 状态观测器
- 习题
- 第三章 李亚普诺夫稳定性分析
- 第一节 李亚普诺夫稳定性定理
- 第二节 李亚普诺夫方法在线性系统中的应用
- 第三节 李亚普诺夫方法在非线性系统中的应用
- 第四节 李亚普诺夫方法的其他应用
- 习题
- 第四章 最优控制
- 第一节 最优控制问题的数学描述
- 第二节 最优控制中的变分法
- 第三节 连续系统的最优控制
- 第四节 离散系统的最优控制
- 习题
- 第五章 随机最优估计
- 第一节 随机系统的有关基础知识
- 第二节 基本估计方法
- 第三节 基本离散线性系统的Kalman滤波
- 第四节 一般离散线性系统的Kalman滤波
- 第五节 有色噪声情况下离散线性系统的Kalman滤波
- 第六节 连续线性系统的Kalman滤波
- 第七节 Kalman滤波的稳定性和误差分析
- 第八节 Kalman滤波与最优控制的关系
- 习题
- 第六章 系统辨识
- 第一节 系统辨识的基本概念
- 第二节 非参数模型的辨识方法
- 第三节 参数模型的辨识方法
- 第四节 带相关噪声动态参数模型的辨识
- 第五节 模型阶的辨识
- 习题
- 第七章 自适应控制系统
- 第一节 自适应控制的基本概念
- 第二节 模型参考自适应控制
- 第三节 自校正自适应控制
- 习题
- 附录一 常用Matlab命令及其示例
- 附录二 矩阵运算与概率统计
- 参考文献
