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1 绪论<br/>教学目的与要求<br/>导入案例<br/>1.1控制理论发展史<br/>1.1.1经典控制理论特点及主要内容<br/>1.1.2现代控制理论特点及主要内容<br/>1.1.3智能控制特点及主要内容<br/>1.2MATLAB基础知识<br/>1.2.1MATLAB桌面操作环境<br/>1.2.2MATLAB数值计算<br/>1.2.3MATLAB常用绘图命令<br/>1.2.4MATLAB程序设计<br/>本章小结<br/>推荐阅读资料<br/>习题<br/>2 线性控制系统的数学模型<br/>教学目的与要求<br/>导入案例<br/>2.1控制系统的数学描述<br/>2.1.1系统状态空间表达式的建立<br/>2.1.2状态空间表达式的一般形式<br/>2.1.3状态空间表达式的图形表示法<br/>2.2数学模型间的转换<br/>2.2.1由系统的微分方程建立状态空间表达式<br/>2.2.2由系统的传递函数建立状态空间表达式<br/>2.2.3由状态空间表达式求传递函数(矩阵) <br/>2.3 状态矢量的线性变换<br/> 2.3.1非奇异线性变换<br/>2.3.2特征值不变性与系统的不变量<br/>1.3.3状态空间表达式的特征标准型<br/>2.4组合系统的数学模型<br/>2.5离散系统的数学模型<br/>2.5.1离散系统的状态空间表达式<br/>2.5.2离散系统的传递函数矩阵<br/>2.6 MATLAB实现模型转换<br/>本章小结<br/>推荐阅读资料<br/>习题<br/>3 线性控制系统分析<br/>教学目的与要求<br/>导入案例<br/>3.1线性定常齐次状态方程的解<br/>3.2状态转移矩阵<br/>3.2.1状态转移矩阵的性质<br/>3.2.2 特殊状态转移矩阵<br/>3.2.3 状态转移矩阵的计算<br/>3.3线性定常非齐次状态方程的解<br/>3.4线性时变系统状态方程的解<br/>3.4.1 线性时变齐次状态方程的解<br/>3.4.2状态转移矩阵 的基本性质<br/>3.4.3线性时变非齐次状态方程的解<br/>3.5线性定常离散系统状态方程的解<br/>3.5.1 递推法<br/>3.5.2 变换法<br/>3.6线性连续时间系统的离散化<br/>3.6.1 线性定常连续系统状态空间表达式的离散化<br/>3.6.2 线性时变连续系统状态空间表达式的离散化<br/>3.6.3 近似离散化<br/>3.7 MATLAB求解状态方程<br/>3.7.1 矩阵指数函数的计算<br/>3.7.2 线性连续系统状态方程的解<br/>3.7.3 线性连续系统状态方程的离散化<br/>本章小结<br/>推荐阅读资料<br/>习题<br/>4 线性控制系统的能控性和能观性<br/>教学目的与要求<br/>导入案例<br/>4.1系统能控性<br/> 4.1.1线性定常系统能控性<br/> 4.1.2线性定常离散系统的能控性<br/>4.2系统能观性<br/> 4.2.1线性定常系统能观性<br/> 4.2.2离散系统能观性<br/>4.3对偶原理<br/>4.4能控标准型和能观标准型<br/>4.5线性系统的结构分解<br/>4.5.1系统按能控性分解<br/>4.5.2系统按能观测性分解<br/>4.6 系统传递函数阵的实现<br/>4.6.1 概念<br/>4.6.2如何实现<br/>4.6.3如何实现<br/>4.7 MATLAB在能控能观中的应用<br/>本章小结<br/>推荐阅读资料<br/>习题<br/>5 控制系统的稳定性<br/>教学目的与要求<br/>导入案例<br/>5.1Lyapunov稳定性概念<br/>5.1.1平衡状态、给定运动与扰动方程之原点<br/>5.1.2 Lyapunov意义下的稳定性定义<br/>5.1.3 预备知识<br/>5.2 Lyapunov稳定定理<br/>5.2.1 关于渐近稳定性<br/>5.2.2 关于稳定性<br/>5.2.3 关于不稳定性<br/>5.2.4 线性系统的稳定性与非线性系统的稳定性比较<br/>5.2.5 克拉索夫斯基定理<br/>5.3 线性系统的稳定性分析<br/>5.3.1 引言<br/>5.3.2 线性定常系统的Lyapunov稳定性分析<br/>5.3.3 线性定常离散系统的稳定性<br/>5.4非线性系统的稳定性分析<br/>5.4.1 模型参考控制系统<br/>5.4.2 控制器的设计<br/>5.4.3克拉索夫斯基方法<br/>5.5用MATLAB求解Lyapunov方程<br/>5.5.1 对称矩阵的定号性(正定性)的判定<br/>5.5.2 线性定常连续系统的李雅普诺夫稳定性<br/>5.5.3 线性定常离散系统的李雅普诺夫稳定性<br/>本章小结<br/>推荐阅读资料<br/>习题<br/>6 线性定常系统的综合设计<br/>教学目的与要求<br/>导入案例<br/>6.1引言<br/>6.1.1 问题的提出<br/>6.1.2 性能指标的类型<br/>6.1.3 研究综合问题的主要内容<br/>6.2 状态反馈和输出反馈<br/>6.2.1 状态反馈<br/>6.2.2 输出反馈<br/>6.2.3 闭环系统的能控性和能观性<br/>6.3极点配置<br/> 6.3.1 问题的提法<br/>6.3.2 可配置条件<br/>6.3.3 极点配置的算法<br/>6.3.4 极点配置示例<br/>6.4 状态观测器的设计<br/>6.4.1 观测器的设计思路<br/>6.4.2 观测器的设计方法<br/>6.4.3 降维观测器<br/>6.5 MATLAB在系统综合设计中的应用<br/>6.5.1 利用MATLAB求解极点配置问题<br/>6.5.2 利用MATLAB设计状态观测器<br/>6.5.3单级倒立摆系统的极点配置与状态观测器设计<br/>本章小结<br/>推荐阅读资料<br/>习题<br/>7 线性二次型最优控制<br/>教学目的与要求<br/>导入案例<br/>7.1引言<br/>7.1.1 最优控制的基本概念<br/>7.2 有限时间状态调节器问题<br/>7.2.1 状态调节器问题<br/>7.2.2 有限时间状态调节器问题<br/>7.3无限时间状态调节器问题<br/>7.4输出调节器<br/>7.4.1 有限时间输出调节器问题<br/>7.4.2 无限时间输出调节器问题<br/>7.5跟踪器<br/>7.5.1 线性时变系统的跟踪问题<br/>7.5.2 线性定常系统的跟踪问题<br/>7.6 MATLAB在最优控制中的应用<br/>7.6.1 无限时间状态调节器问题<br/>7.6.2 无限时间输出调节器问题<br/>7.6.3 线性二次型最优控制在倒立摆系统中的应用<br/>本章小结<br/>推荐阅读资料<br/>习题<br/>8 模糊控制<br/>教学目的与要求<br/>导入案例<br/> 8.1模糊逻辑的数学基础<br/>8.1.1模糊集合及其表示方法<br/>8.1.2模糊集合的运算<br/>8.1.3模糊集合的隶属函数<br/>8.1.4模糊关系<br/>8.1.5模糊逻辑与模糊推理<br/>8.2 模糊控制系统的设计<br/>8.2.1模糊控制系统的组成及原理<br/>8.2.2模糊控制器<br/>8.2.3模糊控制器的设计<br/>8.3模糊控制系统设计举例<br/>8.3.1一级倒立摆的数学模型<br/>8.3.2倒立摆的稳定模糊控制器的设计<br/>本章小结<br/>推荐阅读资料<br/>习题<br/>9 神经网络及专家系统<br/>教学目的与要求<br/>9.1神经网络<br/>9.1.1神经元<br/>9.1.2人工神经网络<br/>9.2模糊神经网络<br/>9.3专家系统<br/>9.3.1专家系统的定义<br/>9.3.2专家系统的特点<br/>9.3.3专家控制系统<br/>本章小结<br/>推荐阅读资料<br/>习题
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