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第一篇 线性系统的分析与综合1

概述1

第一章 线性系统状态空间分析2

§1．1 状态空间描述2

§1．2 线性系统的运动分析9

§1．3 离散时间系统13

§1．4 线性系统的能控性和能观测性19

§1．5 能控规范型和能观测规范型26

§1．6 线性系统的结构分解35

§1．7 线性系统的稳定性44

习题48

§2．1 反馈控制结构及其对系统特性的影响51

第二章 线性反馈系统的状态空间综合51

§2．2 单输入系统的极点配置55

§2．3 多输入系统的极点配置62

§2．4 镇定问题69

§2．5 状态观测器73

§2．6 带状态观测器的状态反馈控制系统的特性80

§2．7 解耦控制82

§2．8 渐近跟踪鲁棒调节器91

习题100

第三章 反馈控制系统的复频域分析与设计103

§3．1 反馈控制系统的基本结构103

§3．2 反馈控制系统的性能107

§3．3 极点配置的复频域设计111

§3．4 极点配置控制器的参数化116

§3．5 传递函数矩阵的互质分解与稳定控制器的参数化表示120

习题126

参考文献127

第二篇 最优控制129

概述129

第四章 最优控制问题与变分法130

§4．1 最优控制问题的数学描述130

§4．2 泛函与变分133

§4．3 对控制变量无约束的最优控制问题139

习题149

第五章 最小值原理151

§5．1 连续时间系统的最小值原理151

§5．2 离散时间系统的最小值原理157

§5．3 时间最优控制162

习题171

第六章 线性二次型的最优控制173

§6．1 二次型性能指标173

§6．2 有限时间状态调节器问题175

§6．3 无限时间状态调节器问题180

§6．4 输出调节器问题184

§6．5 跟踪问题188

习题196

第七章 动态规划198

§7．1 最优性原理198

§7．2 离散时间线性二次型问题204

§7．3 连续动态规划与哈密顿一雅可比方程207

§7．4 动态规划与变分法和最小值原理的关系209

习题212

第八章 H_∞控制213

§8．1 数学基础213

§8．2 H_∞性能指标222

§8．3 单输入单输出情况下H_∞问题的解227

§8．4 直接状态空间方法231

习题235

参考文献235

第三篇 系统辨识237

概述237

第九章 建模与系统辨识238

§9．1 数学模型238

§9．2 辨识实验输入信号240

习题242

第十章 非参数辨识方法244

§10．1 阶跃响应法244

§10．2 相关分析法246

习题249

第十一章 最小二乘辨识250

§11．1 最小二乘估计的批处理算法250

§11．2 最小二乘估计的统计特性252

§11．3 递推最小二乘估计254

§11．4 广义最小二乘法259

§11．5 扩充最小二乘法262

§11．6 辅助变量法263

习题265

§12．1 极大似然估计原理267

第十二章 极大似然估计267

§12．2 极大似然估计算法268

§12．3 预报误差法272

习题274

第十三章 系统辨识中的实际问题276

§13．1 辨识试验信号的设计276

§13．2 采样周期和试验长度的选择279

§13．3 数据的预处理280

§13．4 模型结构的确定281

§13．5 模型检验285

§13．6 闭环系统辨识286

习题288

参考文献289

概述291

第四篇 自适应控制291

第十四章 参考模型自适应控制系统293

§14．1 基于局部参数最优化技术的设计方法293

§14．2 基于李雅普诺夫稳定性理论的设计方法298

§14．3 基于超稳定性理论的设计方法307

习题307

第十五章 自校正控制309

§15．1 最小方差自校正控制309

§15．2 广义最小方差自校正控制315

§15．3 极点配置自校正控制320

习题323

参考文献323

附录 向量与矩阵的导数325