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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