内容介绍
用户评论
全部咨询
内容简介
本书阐述了当代线性系统理论与设计中的基本内容,介绍了近年来较为成熟的多种设计方法.
全书共分九章及八个附录.第一章为绪论.第二章和附录中的大部分内容是阅读本书的数学基础,主要介绍线性空间理论及多项式矩阵理论.第三章和第四章介绍系统的两种主要描述(输入-输出描述和状态变量描述)以及系统的定量分析.第五章和第八章分别阐述系统定性分析的三个基本概念——可控性、可观测性及稳定性.第六章介绍实现理论及方法、严格系统等价概念及系统的多项式矩阵描述.第七章和第九章分别介绍状态反馈、状态估计及补偿器的理论和相应的设计方法,其中包括了鲁棒性及内模原理等较新的概念.有些章节中还讨论了相应的数值计算问题.
本书可作为大学高年级学生和研究生的教材,也可供科研工作者、工程技术人员以及高等院校教师参考或自学.
目录
- 译者的话
代序
中译本序
前言
符号一览表
第一章 绪论
1-1 系统的研究
1-2 本书的范围
第二章 线性空间和线性算子
2-1 引言
2-2 域上的线性空间
2-3 线性无关、基底和表示
基底的变换
2-4 线性算子及其表示
线性算子的矩阵表示
2-5 线性代数方程组
2-6 特征向量、广义特征向量和线性算子的约当形表示
*约当形表示的推导
2-7 方阵函数
方阵多项式
方阵函数
用幂级数定义的矩阵函数
*2-8 范数和内积
2-9 结束语
习题
第三章 系统的数学描述
3-1 引言
3-2 输入-输出描述
线性性质
因果律
松弛性
时不变性
传递函数矩阵
3-3 状态变量描述
状态的概念
动态方程
线性性质
时不变性
传递函数矩阵
线性动态方程的模拟和数字计算机仿真
3-4 举例
*RLC网络的动态方程
3-5 输入-输出描述和状态变量描述的比较
3-6 组合系统的数学描述
时变情形
时不变情形
适定性问题
*3-7 离散时间系统
3-8 结束语
习题
第四章 线性动态方程和脉冲响应矩阵
4-1 引言
4-2 动态方程的解
时变情形
动态方程E的解
#=A(t)x的解
时不变情形
4-3 等价动态方程
时不变情形
*时变情形
具有周期A(·)的线性时变动态方程
4-4 脉冲响应矩阵和动态方程
*时变情形
时不变情形
4-5 结束语
习题
第五章 线性动态方程的可控性和可观测性
5-1 引言
5-2 时间函数的线性无关性
5-3 线性动态方程的可控性
时变情形
*微分可控性、瞬时可控性和一致可控性
时不变情形
*可控性指数
5-4 线性动态方程的可观测性
时变情形
*微分可观测性、瞬时可观测性和一致可观测性
时不变情形
*可观测性指数
5-5 线性时不变动态方程的规范分解
不可简约动态方程
*5-6 约当形动态方程的可控性和可观测性
*5-7 输出可控性和输出函数可控性
*5-8 计算问题
*5-9 结束语
习题
第六章 不可简约实现、严格系统等价和辨识
6-1 引言
6-2 正则有理矩阵的特征多项式和次数
6-3 正则有理函数的不可简约实现
β/D(s)的不可简约实现
#(s)=N(s)/D(s)的不可简约实现
可观测规范形实现
可控规范形实现
由汉克尔矩阵求实现
*约当规范形实现
*线性时变微分方程的实现
6-4 向量正则有理传递函数的实现
*由汉克尔矩阵求实现
*6-5 正则有理矩阵的不可简约实现:汉克尔法
方法Ⅰ 奇异值分解
方法Ⅱ 行搜寻法
*6-6 #(s)的不可简约实现:互质分式法
可控形实现
非右互质的N(s)D﹣1(s)之实现
列次数集和可控性指数集
可观测形实现
*6-7 多项式矩阵描述
*6-8 严格系统等价
*6-9 根据无噪声数据辨识离散时间系统
持久激励输入序列
非零初始条件
6-10 结束语
习题
第七章 状态反馈和状态估计器
7-1 引言
7-2 规范形动态方程
单变量情形
*多变量情形
7-3 状态反馈
单变量情形
镇定
对#(s)的分子的影响
渐近跟踪问题——非零设置点
*多变量情形
方法Ⅰ
方法Ⅱ
方法Ⅲ
反馈增益矩阵的非唯一性
特征值和特征向量的配置
对#(s)之分子矩阵的影响
计算问题
7-4 状态估计器
全维状态估计器
方法Ⅰ
方法Ⅱ
降维状态估计器
方法Ⅰ
方法Ⅱ
7-5 状态反馈和状态估计器的连接
函数估计器
*7-6 用状态反馈解耦
7-7 结束语
习题
第八章 线性系统的稳定性
8-1 引言
8-2 用输入-输出描述表示的稳定性判据
时变情形
时不变情形
8-3 劳斯-霍尔维茨判据
8-4 线性动态方程的稳定性
时变情形
时不变情形
*8-5 李亚普诺夫定理
劳斯-霍尔维茨判据的证明
*8-6 离散时间系统
8-7 结束语
习题
第九章 线性时不变组合系统:表征、稳定性和设计
9-1 引言
9-2 单变量组合系统的完全表征
9-3 组合系统的可控性和可观测性
并联连接
串联连接
反馈连接
9-4 反馈系统的稳定性
单变量反馈系统
多变量反馈系统
9-5 补偿器设计:单位反馈系统
单变量情形
单输入或单输出情形
多变量情形:任意极点配置
多变量情形:任意分母矩阵配置
解耦
9-6 渐近跟踪和干扰抑制
单变量情形
多变量情形
静态解耦:鲁棒和非鲁棒设计
状态变量法
9-7 补偿器设计:输入-输出反馈系统
单变量情形
多变量情形
开环补偿器的实现
实现Ⅰ
实现Ⅱ
应用
9-8 结束语
习题
附录
A 初等变换
A-1 高斯消元
*A-2 豪斯霍尔德变换
A-3 行搜寻算法
*A-4 海森堡形
习题
B 实变量解析函数
C 最小能量控制
D 引入采样后的可控性
习题
E 埃尔米特型和奇异值分解
习题
F 矩阵方程AM+MB=N
习题
G 多项式和多项式矩阵
G-1 多项式的互质性
G-2 可简约有理函数的化简
G-3 多项式矩阵
G-4 多项式矩阵的互质性
G-5 列约化和行约化的多项式矩阵
G-6 正则有理矩阵的互质分式
习题
H 极点和零点
习题
参考文献
索引