現(xiàn)代控制理論及應(yīng)用

第1章　緒論
1.1　自動(dòng)控制理論的發(fā)展歷史
1.2　現(xiàn)代控制理論的基本內(nèi)容
1.3　本書的內(nèi)容和特點(diǎn)
第2章　線性多變量系統(tǒng)的描述
2.1　線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
2.1.1　基本概念
2.1.2　線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式
2.1.3　線性連續(xù)定常系統(tǒng)齊次狀態(tài)方程的解
2.1.4　狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣及其性質(zhì)
2.1.5　狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的求解方法
2.1.6　非齊次狀態(tài)方程的解
2.1.7　開環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)
2.2　線性系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣描述
2.3　Rosenbrock系統(tǒng)矩陣描述
2.3.1　Rosenbrock系統(tǒng)矩陣
2.3.2　閉環(huán)系統(tǒng)及極點(diǎn)
2.4　狀態(tài)空間描述與傳遞函數(shù)矩陣之間的轉(zhuǎn)換
2.4.1　由系統(tǒng)的狀態(tài)方程求傳遞函數(shù)矩陣
2.4.2　開環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)
2.4.3　線性變換后系統(tǒng)傳遞矩陣的不變性
2.4.4　解耦系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2.4.5　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題
2.5　線性離散系統(tǒng)的描述
第3章　線性系統(tǒng)的可控性、可觀性和標(biāo)準(zhǔn)形
3.1　線性連續(xù)系統(tǒng)的可控性和可觀性
3.1.1　狀態(tài)可控性
3.1.2　輸出可控性
3.1.3　可觀性
3.1.4　可鎮(zhèn)定性與可檢測(cè)性
3.2　線性系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)形
3.2.1　譜分解標(biāo)準(zhǔn)形
3.2.2　可控標(biāo)準(zhǔn)形和可觀標(biāo)準(zhǔn)形的分解
3.2.3　可控標(biāo)準(zhǔn)形
3.2.4　可觀標(biāo)準(zhǔn)形
3.2.5　傳遞函數(shù)陣標(biāo)準(zhǔn)形
3.3　線性系統(tǒng)的零極點(diǎn)
3.3.1　傳遞函數(shù)陣G（5）的零點(diǎn)和極點(diǎn)
3.3.2　解耦零點(diǎn)
3.4　線性離散系統(tǒng)的可控性與可觀性
3.4.1　線性離散系統(tǒng)的可控性
3.4.2　線性離散系統(tǒng)的可觀性
第4章　線性系統(tǒng)狀態(tài)反饋與狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
4.1　線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)反饋與極點(diǎn)配置
4.1.1　狀態(tài)反饋
4.1.2　極點(diǎn)配置
4.1.3　并矢設(shè)計(jì)法
4.1.4　滿秩設(shè)計(jì)方法
4.2　狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
4.2.1　n維開環(huán)觀測(cè)器
4.2.2　n維漸近觀測(cè)器
4.2.3　Luenberger降維觀測(cè)器
4.3　分離定理
第5章　控制系統(tǒng)的李雅普諾夫穩(wěn)定性分析
5.1　穩(wěn)定性的基本概念
5.1.1　李雅普諾夫意義下的穩(wěn)定性
5.1.2　標(biāo)量函數(shù)V（x）的正定性
5.2　李雅普諾夫穩(wěn)定性定理
5.2.1　李雅普諾夫第一法
5.2.2　李雅普諾夫第二法
5.3　李雅普諾夫穩(wěn)定性理論在線性系統(tǒng)分析中的應(yīng)用
5.3.1　線性連續(xù)定常系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
5.3.2　線性時(shí)變系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
5.3.3　線性定常離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
第6章　變分法及其在最優(yōu)控制中的應(yīng)用
6.1　最優(yōu)控制的基本概念
6.2　變分法的基本概念
6.3　連續(xù)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)最優(yōu)化問(wèn)題的變分求解法
6.3.1　無(wú)約束動(dòng)態(tài)最優(yōu)化
6.3.2　橫截條件
6.3.3　弱極值的充分條件
6.3.4　非固定末端時(shí)刻動(dòng)態(tài)最優(yōu)化問(wèn)題
6.3.5　Euler—Lagrange方程和橫截條件的向量表示法
6.3.6　具有等式約束的動(dòng)態(tài)最優(yōu)化——拉格朗日乘子法
6.4　連續(xù)系統(tǒng)的最優(yōu)控制
6.4.1　固定初始時(shí)刻與末端時(shí)刻的連續(xù)最優(yōu)控制問(wèn)題
6.4.2　初始時(shí)刻固定而末端時(shí)刻不固定的連續(xù)最優(yōu)控制問(wèn)題
第7章　極小值原理和典型最優(yōu)控制
7.1　極小值原理
7.2　典型最優(yōu)控制
7.2.1　線性二次型調(diào)節(jié)器（LQR）問(wèn)題
7.2.2　線性伺服機(jī)構(gòu)
7.2.3　Bang—Bang控制
7.3　離散系統(tǒng)最優(yōu)控制
第8章　動(dòng)態(tài)規(guī)劃及其在最優(yōu)控制中的應(yīng)用
8.1　動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本思想
8.1.1　最優(yōu)路徑問(wèn)題
8.1.2　多級(jí)決策問(wèn)題的一般提法
8.2　離散動(dòng)態(tài)規(guī)劃在離散系統(tǒng)最優(yōu)控制中的應(yīng)用
　8.2.1　最優(yōu)性原理
　8.2.2　離散系統(tǒng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃
8.3　連續(xù)動(dòng)態(tài)規(guī)劃及其在連續(xù)系統(tǒng)最優(yōu)控制中的應(yīng)用
第9章　最優(yōu)狀態(tài)估計(jì)
9.1　隨機(jī)過(guò)程的基本理論
9.1.1　引言
9.1.2　隨機(jī)過(guò)程的概念
9.1.3　隨機(jī)過(guò)程的數(shù)值特征
9.1.4　平穩(wěn)過(guò)程和非平穩(wěn)過(guò)程
9.1.5　平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的遍歷性（各態(tài)歷經(jīng)性）
9.2　典型隨機(jī)過(guò)程
9.2.1　二階矩過(guò)程
　 9.2.2　高斯（正態(tài)）過(guò)程
　 9.2.3　馬爾可夫過(guò)程
9.2.4　獨(dú)立增量過(guò)程
9.2.5　維納過(guò)程（布朗運(yùn)動(dòng)）
9.2.6　白噪聲過(guò)程
9.3　隨機(jī)線性系統(tǒng)
9.4　線性連續(xù)系統(tǒng)的最優(yōu)狀態(tài)估計(jì)
9.5　線性離散系統(tǒng)的最優(yōu)狀態(tài)估計(jì)
第10章　系統(tǒng)辨識(shí)的基本概念
10.1　系統(tǒng)和模型
10.1.1　系統(tǒng)
10.1.2　模型
10.2　辨識(shí)的定義
10.3　辨識(shí)算法的基本原理
10.4　辨識(shí)的內(nèi)容和步驟
10.4.1　辨識(shí)目的和先驗(yàn)知識(shí)
10.4.2　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
10.4.3　數(shù)據(jù)預(yù)處理
10.4.4　模型結(jié)構(gòu)辨識(shí)
10.4.5　模型參數(shù)辨識(shí)
10.4.6　模型驗(yàn)證
第11章　經(jīng)典辨識(shí)方法
11.1　階躍響應(yīng)法
11.1.1　近似法
11.1.2　兩點(diǎn)法
11.1.3　面積法
11.1.4　拉氏變換法
11.2　脈沖響應(yīng)法
11.2.1　一階過(guò)程
11.2.2　二階過(guò)程
11.2.3　差分方程法
11.2.4　Hankel矩陣法
11.3　頻率響應(yīng)法
第12章　現(xiàn)代辨識(shí)方法
12.1　最小二乘辨識(shí)算法
12.1.1　基本概念
12.1.2　最小二乘問(wèn)題的提法
12.1.3　最小二乘問(wèn)題的解
12.1.4　最小二乘參數(shù)估計(jì)值的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)
12.1.5　最小二乘參數(shù)估計(jì)的遞推算法
12.2　自適應(yīng)辨識(shí)算法
12.2.1　遺忘因子法
12.2.2　限定記憶法
12.3　偏差補(bǔ)償最小二乘法
12.4　增廣最小二乘法
12.5　廣義最小二乘法
12.6　輔助變量法
12.7　梯度校正方法
12.8　隨機(jī)逼近法
12.9　極大似然法
第13章　先進(jìn)控制技術(shù)
13.1　自適應(yīng)控制
13.1.1　自適應(yīng)控制系統(tǒng)原理與分類
13.1.2　模型參考自適應(yīng)控制
13.1.3　自校正控制
13.2　模型預(yù)測(cè)控制
13.2.1　預(yù)測(cè)控制原理
13.2.2　動(dòng)態(tài)矩陣控制
13.2.3　模型算法控制
13.2.4　廣義預(yù)測(cè)控制
13.3　魯棒控制
13.3.1　對(duì)象的不確定性和系統(tǒng)的魯棒性
13.3.2　H控制
第14章　現(xiàn)代控制理論應(yīng)用若干案例
14.1　乙烯裝置裂解爐爐管出口溫度解耦控制
14.2　循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)自適應(yīng)控制
14.3　基于卡爾曼濾波器的聚酯生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量指標(biāo)在線估計(jì)
14.4　精餾過(guò)程多變量預(yù)測(cè)控制
14.5　常壓蒸餾加熱爐的系統(tǒng)辨識(shí)
14.6　城市交通系統(tǒng)動(dòng)態(tài)最優(yōu)分配模型
參考文獻(xiàn)