自动控制原理 下册 [李斌 主编] 2014年版

自动控制原理 下册 
作者：李斌 主编 
出版时间：2014年版 
内容简介 
　　本书根据高等学校本科自动控制原理课程的教学要求编写，比较全面地阐述了经典控制理论的线性离散控制系统、非线性控制系统和现代控制理论基础部分的基本内容。全书共分三篇（线性离散控制系统篇、非线性控制系统基础篇、现代控制理论基础篇），共7章，包括线性离散控制系统建模、分析及数字控制器设计方法，经典非线性控制系统分析的相平面法和描述函数法，现代控制理论中系统建模、分析及综合设计的状态空间法。本书为《自动控制原理（下）》，上册（《自动控制原理（上）》谢昭莉主编）包括控制基础篇、系统分析篇、系统设计篇、应用篇四部分内容。本书可作为高等学校自动化、电气工程及自动化、机械工程及自动化、热力工程、通信工程、电子信息工程等相关专业的“自动控制原理”课程的教材，也可作为自动化相关专业研究生和工程技术人员的参考书。 
目录 
前言 
绪论1 
第五篇线性离散控制系统篇5 
第8章线性离散控制系统6 
8?1概述6 
8?1?1离散控制系统简介6 
8?1?2离散控制系统的特点和研究 
方法8 
8?2信号采样与恢复8 
8?2?1信号采样9 
8?2?2采样定理10 
8?2?3信号恢复12 
8?3z变换13 
8?3?1z变换的定义13 
8?3?2z变换的方法14 
8?3?3z变换的基本定理17 
8?3?4z反变换19 
8?4离散控制系统的数学模型22 
8?4?1差分方程22 
8?4?2脉冲传递函数24 
8?4?3离散控制系统的动态结构图27 
8?5离散控制系统的性能分析33 
8?5?1稳定性33 
8?5?2动态性能39 
8?5?3稳态误差42 
8?6离散控制系统的数字校正45 
8?6?1模拟控制器的离散化46 
8?6?2根轨迹法校正47 
8?6?3频率特性法校正50 
8?6?4数字控制器直接设计法52 
小结63 
习题64 
第六篇非线性控制系统基 
础篇69第9章非线性控制系统70 
9?1概述70 
9?1?1非线性系统70 
9?1?2常见的非线性特性71 
9?1?3非线性控制系统的特点73 
9?2相平面法74 
9?2?1相平面法的基本概念74 
9?2?2相平面图的绘制77 
9?2?3非线性控制系统的相平面 
分析83 
9?3描述函数法91 
9?3?1描述函数法的基本概念91 
9?3?2非线性特性的描述函数92 
9?3?3非线性控制系统的描述函数 
法分析97 
9?4改善非线性控制系统 
性能的措施104 
9?4?1改变线性部分的参数和结构104 
9?4?2改变非线性特性105 
9?4?3非线性特性的利用106 
小结107 
习题108 
第七篇现代控制理论基础篇113 
第10章控制系统的状态空间 
描述114 
10?1控制系统及其描述114 
10?1?1控制系统114 
10?1?2控制系统的特性与分类114 
10?1?3控制系统的输入?输出描述115 
10?2控制系统的状态空间模型117 
10?2?1基本概念117 
10?2?2线性系统的状态空间描述121 
10?2?3状态空间描述的模拟结构图123 
10?3系统状态空间表达式的建立124 
10?3?1由系统的模拟结构图建立状 
态空间表达式124 
10?3?2由系统的物理机理直接建立 
状态空间表达式125 
10?3?3由系统的微分方程或传递函 
数建立状态空间描述128 
10?4状态空间描述的线性变换131 
10?4?1线性变换131 
10?4?2系统的特征值和特征向量133 
10?4?3化状态空间表达式为对角线 
标准型134 
10?4?4化状态空间表达式为约当标 
准型136 
10?5由状态空间描述求传递 
函数阵139 
10?5?1系统的传递函数矩阵139 
10?5?2系统的输入?输出描述与状 
态空间描述方法比较142 
10?6组合系统的状态空间描 
述和传递函数阵142 
10?6?1并联组合系统143 
10?6?2串联组合系统143 
10?6?3输出反馈系统144 
10?7离散系统的状态空间描述144 
10?8系统模型的计算机表示及 
转换145 
10?8?1模型的建立与转换146 
10?8?2建立组合系统的状态空间 
描述148 
小结150 
习题150 
第11章线性控制系统的动态 
分析153 
11?1线性时变系统状态方程的 
求解153 
11?1?1线性时变系统状态方程解的 
存在性与唯一性153 
11?1?2线性齐次微分方程组的解 
空间153 
11?1?3系统的状态转移矩阵153 
11?1?4系统状态转移矩阵的性质154 
11?1?5系统的自由运动155 
11?1?6线性时变系统的一般运动155 
11?1?7线性时变系统状态转移 
矩阵Φ(t，t0)的计算157 
11?2线性时不变系统状态方程 
的求解158 
11?2?1状态转移矩阵158 
11?2?2状态转移矩阵的性质160 
11?2?3状态转移矩阵Φ(t)的 
计算160 
11?2?4线性时不变系统的运动166 
11?3线性连续系统状态空间表 
达式的离散化168 
11?3?1线性时变系统的离散化168 
11?3?2线性时不变系统的离散化169 
11?3?3近似离散化171 
11?4离散系统状态方程的解172 
11?4?1递推法172 
11?4?2z变换法175 
小结177 
习题177 
第12章线性时不变系统的能控 
性和能观性180 
12?1系统的能控性及其判别180 
12?1?1能控性定义181 
12?1?2能控性判据182 
12?2系统的能观性及其判别185 
12?2?1能观性定义185 
12?2?2能观性判据186 
12?3能控性与能观性的对偶 
关系187 
12?3?1对偶系统187 
12?3?2对偶原理187 
12?4约当型方程的能控性、 
能观性187 
12?4?1线性变换不改变系统的能 
控性、能观性判据188 
12?4?2约当型方程的能控性、能 
观性判据188 
12?5线性离散系统的能控性与 
能观性190 
12?5?1能控性191 
12?5?2能观性192 
12?6线性时不变系统结构分解193 
12?6?1系统状态空间结构及子空 
间的性质194 
12?6?2系统的结构分解196 
12?7线性时不变系统的标准型 
与最小实现201 
12?7?1化系统状态空间描述为能 
控规范型201 
12?7?2线性时不变系统的最小 
实现207 
小结208 
习题209 
第13章系统的运动稳定性213 
13?1BIBO稳定性213 
13?1?1BIBO稳定的概念213 
13?1?2判据214 
13?2李雅普诺夫稳定性定义215 
13?2?1系统的平衡状态215 
13?2?2李雅普诺夫稳定性的几个 
定义216 
13?3李雅普诺夫第一法217 
13?3?1线性系统的稳定判据218 
13?3?2非线性系统的稳定性218 
13?3?3系统内部稳定和外部稳定 
的关系219 
13?4李雅普诺夫第二法221 
13?4?1预备知识222 
13?4?2李雅普诺夫第二法的判稳 
定理223 
13?5线性系统稳定性分析229 
13?5?1线性时不变连续系统渐近稳 
定的判别229 
13?5?2线性时不变离散系统渐近稳 
定的判别234 
13?5?3线性时变连续系统渐近稳定 
的判别235 
13?6李雅普诺夫方法在非 
线性系统中的应用236 
13?6?1克拉索夫斯基法236 
13?6?2变量梯度法238 
小结241 
习题242 
第14章线性时不变系统的综合244 
14?1反馈控制系统的基本结构244 
14?1?1状态反馈246 
14?1?2输出反馈246 
14?1?3反馈控制系统的能控能观性247 
14?2状态反馈系统的极点配置249 
14?2?1极点配置定理249 
14?2?2系统极点配置252 
14?2?3状态反馈的应用——状态反 
馈下闭环系统的镇定问题263 
14?3状态重构与状态观测器的 
设计264 
14?3?1状态估计264 
14?3?2全维观测器设计264 
14?3?3降维观测器267 
14?4带观测器的状态反馈系统 
的综合270 
14?4?1系统的描述270 
14?4?2闭环系统的基本特性271 
小结273 
习题273 
参考文献276