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第一章 大系统的有向图建模 1

1.1 从状态空间模型到有向图的映射 1

1.2 结构矩阵及其有向图 5

1.3 适当的状态排列 7

1.3.1 基于可联通特性的分解 7

1.3.2 状态重排的一种算法 9

1.3.3 既约结构矩阵的一些性质 13

1.4 结构能控性、结构能观测性和结构完备性 15

1.4.1 输入可连通性和结构能控性 15

1.4.2 结构能控性判据 17

1.4.3 结构能观测性和结构完备性 22

1.5 结构特性的广义性讨论 24

第二章 基于静态状态反馈的控制器有向图综合方法 28

2.1 通过静态状态反馈配置极点 28

2.1.1 问题的提出 28

2.1.2 图论描述及闭环系统特征多项式系数的代数重建 29

2.1.3 单输入系统的极点配置 37

2.1.4 多输入系统的极点配置 41

2.1.5 确定具有希望极点配置的所有反馈矩阵 45

2.2 干扰作用的抑制 49

2.2.1 问题的提出和初步结果 49

2.2.2 干扰抑制的必要条件和充分条件 50

2.2.3 可抑制干扰的校正与补偿 54

2.2.4 一种干扰抑制算法 59

2.3 基于状态反馈的解耦控制有向图法 64

2.3.1 举例 64

2.3.2 问题的提出 68

2.3.3 静态状态反馈解耦的必要条件 69

2.3.4 静态状态反馈解耦的充分条件 71

第三章 基于静态输出反馈的控制器有向图综合方法 77

3.1 传递函数矩阵和图论术语中的闭环特征多项式 77

3.1.1 传递函数和它们的图解 77

3.1.2 闭环特征多项式系数的反馈相关性 83

3.1.3 闭环特征多项式系数的图论解释 89

3.2 多变量系统的零极点 94

3.2.1 单输入单输出系统的零极点 94

3.2.2 多变量系统的极点和有穷零点 95

3.2.3 有穷零点和极点的结构性质的图论特征 102

3.2.4 多变量系统的无穷零点及它们的图论特征 110

3.3 静态输出反馈的极点配置 114

3.3.1 问题的提出和预备知识 114

3.3.2 局部极点可配置性的充要条件 117

3.3.3 全局极点可配置的条件 126

3.3.4 对应于给定正则P值的光滑子域M∈Rm·r的数值计算 138

第四章 控制器图论方法综合的进一步探讨 144

4.1 结构约束下的静态输出反馈 144

4.1.1 有结构约束的输出反馈系统的能控与能观性 145

4.1.2 固定模与结构固定模 145

4.2 动态控制器 150

4.3 半状态系统描述 153

4.4 非线性系统和复杂自动化系统的有向图方法 158

附录A1 图论介绍 160

附录A2 有向图与行列式 167

参考文献 179