【正文】 饋極點(diǎn)配置方法（樣稿指定節(jié)）；（ 9）漸近狀態(tài)觀測器和降維觀測器的設(shè)計(jì)方法；（ 10）李亞普諾夫方法在非線性系統(tǒng)與線性系統(tǒng)中的應(yīng)用，非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析、克拉索夫斯基方法、變量梯度法；（ 11）最優(yōu)控制的必要條件計(jì)算、極大值原理的應(yīng)用、線性二次型指標(biāo)最優(yōu)控制問題的求解；（ 12）最小二乘估計(jì)與線性最小方差估計(jì)的原理、基本卡爾曼濾波與擴(kuò)展卡爾曼濾波的原理及計(jì)算方法。 對應(yīng)教材： 《現(xiàn)代控制理論》 難易度：適中 適用層次：重點(diǎn)院校 ISBN： 9787302128038 08 定價： 33 元 出版日期： 2021 年 9 月 作者： 張嗣瀛 男， 1925 年 4 月出生于山東省章丘縣，漢族。 1948 年畢業(yè)于武漢大學(xué)機(jī)械系， 1957－ 1959 年在原蘇聯(lián)莫斯科大學(xué)數(shù)學(xué)力學(xué)系進(jìn)修自動控制理論?，F(xiàn)為東北大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，中國科學(xué)院院士，遼寧省勞動模范。曾獲全國五一勞動獎?wù)?。主要研究方向?yàn)槲⒎謱Σ吆蛷?fù)雜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制。 高立群 男， 1949 年 5 月生于遼寧省沈陽市，漢族。 1982 年畢業(yè)于大連海事大學(xué)師資班， 1987－ 1989年在荷蘭代爾夫特工業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)信息系學(xué)習(xí)， 1990 年獲博士學(xué)位。 現(xiàn)為東北大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)閺?fù)雜系統(tǒng)建模與控制。 本書特色： 1．從實(shí)際問題出發(fā)，強(qiáng)調(diào)思想方法的介紹，以培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和解決實(shí)際問題的能力。 2．注重理論聯(lián)系實(shí)際，介紹使用算法，通過工程實(shí)例加深學(xué)生對理論和方法的理解和掌握。 3．適當(dāng)?shù)亟榻B現(xiàn)代控制理論中某些重要成果以及 MATLAB 實(shí)用軟件包，以滿足自學(xué)、研究型學(xué)習(xí)及培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生的需要。 4．每章后配有大量不同難度的習(xí)題以供教師組織教學(xué)和學(xué)生課后習(xí)題時選用。 配套資源： 電子課件、《現(xiàn)代控制理論習(xí)題集》（ ISBN： 9787302156789 定價： 29 元 出版日期： 2021 年 10 月） 目錄： 第 1 章 緒論 控制理論的發(fā)展歷程簡介 現(xiàn)代控制理論的主要內(nèi)容 本書的內(nèi)容和特點(diǎn) 第 2 章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述 基本概念 傳遞函數(shù)與傳遞函數(shù)矩陣 狀態(tài)空間表達(dá)式的建立 組合系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式 線性變換 離散時間系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式 用 MATLAB 分析狀態(tài)空間模型 小結(jié) /習(xí)題 第 3 章 狀態(tài)方程的解 線性定常系統(tǒng)齊次 狀態(tài)方程的解 矩陣指數(shù) 線性定常連續(xù)系統(tǒng)非齊次狀態(tài)方程的解 線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣 線性時變系統(tǒng)狀態(tài)方程的解 線性連續(xù)系統(tǒng)的時間離散化 離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的解 利用 MATLAB 求解系統(tǒng)的狀態(tài) 方程 小結(jié) /習(xí)題 第 4 章 線性系統(tǒng)的能控性與能觀測性 定常離散系統(tǒng)的能控性 定常連續(xù)系統(tǒng)的能控性 定常系統(tǒng)的能觀測性 線性時變系統(tǒng)的能控性及能觀測性 能控性與能觀測性的對偶關(guān)系 線性 定常系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解 能控性、能觀測性與傳遞函數(shù)矩陣的關(guān)系 能控標(biāo)準(zhǔn)形和能觀測標(biāo)準(zhǔn)形 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 小結(jié) /習(xí)題 第 5 章 控制系統(tǒng)的李雅普諾夫穩(wěn)定性分析 穩(wěn)定性的基本概念 李雅普諾夫穩(wěn)定性理論 李雅普諾夫方法在線性系統(tǒng)中的應(yīng)用 李雅普諾夫方法在非線性系統(tǒng)中的應(yīng)用 小結(jié) /習(xí)題 第 6 章 狀態(tài)反饋和狀態(tài)觀測器 狀態(tài)反饋的定義及其性質(zhì) 極點(diǎn)配置 應(yīng)用狀態(tài)反饋實(shí)現(xiàn)解耦控制 狀態(tài)觀測器 帶狀態(tài)觀測器的反 饋系統(tǒng) 線性不確定系統(tǒng)的魯棒控制 H∞控制簡介 小結(jié) /習(xí)題 第 7 章 最優(yōu)控制 最優(yōu)控制問題 求解最優(yōu)控制的變分方法 最大值原理 動態(tài)規(guī)劃 線性二次型性能指標(biāo)的最優(yōu)控制 快速控制系統(tǒng) 小結(jié) /習(xí)題 第 8 章 狀態(tài)估計(jì) 隨機(jī)系統(tǒng)的描述 最小方差估計(jì) 線性最小方差估計(jì) 最小二乘估計(jì) 投影定理 卡爾曼濾波 利用 MATLAB 實(shí)現(xiàn)狀態(tài)估計(jì) 小結(jié) /習(xí)題 附錄 AMATLAB 軟件包簡介 參考文獻(xiàn) 4．【現(xiàn)代控制理論】（面向應(yīng)用型） 基本情況： 學(xué)時： 48 學(xué)時 08 學(xué)分： 3 學(xué)分 適用范圍：應(yīng)用型大學(xué)自動化專業(yè)本科生、非自動化專業(yè)研究生。 課程描述： 本課程從線性空間理論出發(fā)，建立現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)的基本概念，闡述基本原理和推導(dǎo)算法；例題與練習(xí)題簡單，偏向于方法的應(yīng)用，有適當(dāng)?shù)囊恍?yīng)用實(shí)例。 覆蓋基本概念： 系統(tǒng)動態(tài)方程的建立，線性時不變動態(tài)方程的解，傳遞函數(shù)矩陣，動態(tài)方程的等價變換；連續(xù)時間方程的離散化；線性系統(tǒng)的可控性、可觀測性，動態(tài)方程的標(biāo)準(zhǔn)形，動態(tài)方程的結(jié)構(gòu)分解；傳 遞函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，向量傳遞函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，串聯(lián)、并聯(lián)、反饋結(jié)構(gòu)的狀態(tài)空間實(shí)現(xiàn)；系統(tǒng)的狀態(tài)反饋，極點(diǎn)配置問題，跟蹤問題，狀態(tài)觀測器，用觀測器構(gòu)成的狀態(tài)反饋系統(tǒng)；動態(tài)方程穩(wěn)定性分析，李雅普諾夫意義下的穩(wěn)定、漸近穩(wěn)定，李雅普諾夫方程及應(yīng)用，系統(tǒng) BIBO 穩(wěn)定、 穩(wěn)定性 與可控性、可觀測性 之間的關(guān)系 ，系統(tǒng)總體穩(wěn)定；最優(yōu)控制問題的提法，最小值原理，線性二次型指標(biāo)的最優(yōu)控制，線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)調(diào)節(jié)器問題；最優(yōu)濾波問題，最小二乘估計(jì)，線性最小方差估計(jì)；離散型卡爾曼最優(yōu)濾波方程，濾波基本方程使用要點(diǎn)，卡爾曼濾波的穩(wěn)定性、濾波發(fā)散及克服發(fā) 散的方法。 涵蓋基本知識： （ 1）簡單物理系統(tǒng)的狀態(tài)方程和輸出方程的列寫，包括傳遞函數(shù)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、高階微分方程轉(zhuǎn)換為狀態(tài)方程和輸出方程；（ 2）動態(tài)方程的求解，預(yù)解矩陣和矩陣指數(shù)的計(jì)算，動態(tài)方程的等價變換；（ 3）可控性和可觀性的判別，對偶原理；（ 4）動態(tài)方程的結(jié)構(gòu)分解，化動態(tài)方程為特征值規(guī)范型、可控規(guī)范型和可觀規(guī)范型；（ 5）單輸入系統(tǒng)的狀態(tài)反饋極點(diǎn)配置方法（樣稿指定節(jié)）；（ 6）基本狀態(tài)觀測器的設(shè)計(jì)方法，用觀測器構(gòu)成的狀態(tài)反饋系統(tǒng)和分離原理；（ 7）動態(tài)方程穩(wěn)定性分析；（ 8）李亞普諾夫方法在線性系統(tǒng)中的應(yīng)用；（ 9）最優(yōu)控制的必要條件計(jì)算、極大值原理的應(yīng)用、線性二次型指標(biāo)最優(yōu)控制問題的求解；（ 10）最小二乘估計(jì)與線性最小方差估計(jì)的原理；（ 11）基本卡爾曼濾波的原理與計(jì)算方法，濾波的穩(wěn)定性、濾波發(fā)散及克服發(fā)散的方法。 對應(yīng)教材： 《現(xiàn)代控制理論》 難易度：適中 適用層次：應(yīng)用型本科 ISBN： 9787302145776 定價： 35 元 出版日期： 2021 年 1 月 作者： 謝克明 男， 1944 年生，太原理工大學(xué)信息工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，全國優(yōu)秀教師 和 山西省教學(xué)名師 ； IEEE 會員 ， 國際 Rough Set 學(xué)會委員；教育部 高等學(xué)校 自動化專業(yè)教學(xué)指導(dǎo) 分 委員會委員，中國自動化學(xué)會理事。長期從事控制 科學(xué) 與工程學(xué)科的教學(xué)與科研工作，主要研究領(lǐng)域 為 智能信息處理與智能控制 、控制理論與應(yīng)用、 復(fù)雜工業(yè)控制系統(tǒng)等。主持和參研完成國家自然科學(xué)基金、 863 項(xiàng)目 、 省部級科研項(xiàng)目 等 20余 項(xiàng)；獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎 1 項(xiàng) ，山西省科技進(jìn)步二等獎 2 項(xiàng) ，山西省 自然科學(xué)三 等獎 1 項(xiàng) 。主編出版 “ 十五 ”和“ 十 一 五 ” 國家級規(guī)劃教材和專著共 8 部。在國內(nèi)外刊物和國際會議上發(fā)表論文 200 余篇。獲山西省教學(xué)成果獎 多項(xiàng) 。 本書特色 ： 1． 按照 “理論講透，重在應(yīng)用” 的原則 ，在不破壞理論的嚴(yán)謹(jǐn)性和系統(tǒng)性的前提下，不刻意追求定理證明中數(shù)學(xué)上的嚴(yán)密性，而是突出物理概念，理論闡述力求嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)用、簡練。 2．強(qiáng)調(diào)現(xiàn)代控制理論的基本概念、基本原理和基本方法，重點(diǎn)突出。 全書結(jié)構(gòu)貫穿一條主線，即 線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述（數(shù)學(xué)模型） ? 能控 性 、能觀測 性 和穩(wěn)定性（基本性質(zhì)分析） ? 狀態(tài)反饋與狀態(tài)觀測器設(shè)計(jì)（系統(tǒng)的綜合與設(shè)計(jì)） ? 線性系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題 ? 線性系統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì) 。 08 3．在內(nèi)容編排上突出現(xiàn)代控制理論的基礎(chǔ)部分，力求內(nèi)容的完整和嚴(yán)謹(jǐn)。最優(yōu)控制和 線性系統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì) 沒有深入展開討論，目 的是拓寬學(xué)生的視野，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)起到承上啟下的作用。 4．突出應(yīng)用性和實(shí)踐性，培養(yǎng)學(xué)生的分析與設(shè)計(jì)能力，在每一章都安排了一節(jié)內(nèi)容，利用 MATLAB 進(jìn)行 線性系統(tǒng)的 理論分析、綜合和應(yīng)用設(shè)計(jì)。 為便于學(xué)生理解所學(xué)內(nèi)容，各章都安排了比較典型的例題和習(xí)題，其中包括用 MATLAB 求解線性系統(tǒng)的 各種分析和設(shè)計(jì) 問題 。在選題上力求理論結(jié)合工程實(shí)踐，以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。 配套資源： 電子課件、習(xí)題答案 目錄： 第 0 章 緒論 控制理論的產(chǎn)生及其發(fā)展 現(xiàn)代控制理論的基本內(nèi)容 本書的內(nèi)容和特 點(diǎn) 學(xué)習(xí)建議 第 1 章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述 狀態(tài)及狀態(tài)空間表達(dá)式 根據(jù)系統(tǒng)的物理機(jī)理建立狀態(tài)空間表達(dá)式 由系統(tǒng)的微分方程式建立狀態(tài)空間表達(dá)式 由系統(tǒng)方框圖建立狀態(tài)空間表達(dá)式 由系統(tǒng)的傳遞函數(shù)建立狀態(tài)空間表達(dá)式 系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式與傳遞函數(shù)陣 系統(tǒng)狀態(tài)向量的線性變換 離散時間系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述 基于 MATLAB 的控制系統(tǒng)狀態(tài)空間描述 小結(jié) /習(xí)題 第 2 章 線性控制系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的求解 線性定 常連續(xù)系統(tǒng)齊次狀態(tài)方程的解 線性定常連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣 線性定常連續(xù)系統(tǒng)非齊次狀態(tài)方程的求解 線性時變連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程式的求解 線性離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程式的求解 線性連續(xù)時間系統(tǒng)的離散化 利用 MATLAB 求解系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式 小結(jié) /習(xí)題 第 3 章 線性控制系統(tǒng)的能控性和能觀測性 系統(tǒng)的能控性 系統(tǒng)的能觀測性 能控性和能觀測性的對偶關(guān)系 單輸入單輸出系統(tǒng)的能控標(biāo)準(zhǔn)型和能觀測標(biāo)準(zhǔn)型 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 傳遞函數(shù)陣與能控性和能觀測性之間的關(guān)系 利用 MATLAB 分析系統(tǒng)的能控性和能觀測性 小結(jié) /習(xí)題 第 4 章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性 系統(tǒng)穩(wěn)定的基本概念 線性系統(tǒng)的李雅普諾夫穩(wěn)定性分析 非線性系統(tǒng)的李雅普諾夫穩(wěn)定性分析 利用 MATLAB 分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性 小結(jié) 習(xí)題 第 5 章 狀態(tài)反饋和狀態(tài)觀測器 線性反饋控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)的極點(diǎn)配置 解耦控制 狀態(tài)觀測器的設(shè)計(jì) 帶狀態(tài)觀測器 的閉環(huán)控制系統(tǒng) 利用 MATLAB 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的狀態(tài)反饋和狀態(tài)觀測器 小結(jié) /習(xí)題 第 6 章 最優(yōu)控制 最優(yōu)控制的基本概念 最優(yōu)控制中的變分法 極大值原理 線性二次型最優(yōu)控制問題 利用 MATLAB 求解線性二次型最優(yōu)控制問題 小結(jié) /習(xí)題 第 7 章 線性系統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì) 概述 最小二乘估計(jì) 線性最小方差估計(jì) 卡爾曼濾波器 利用 MATLAB 求解狀態(tài)估計(jì)問題 小結(jié) /習(xí)題 /習(xí)題參考答案 5．【控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) —— MATLAB 語言與應(yīng)用】 基本情況： 學(xué)時： 48 學(xué)時 學(xué)分： 3 學(xué)分 適用范圍：高等學(xué)校自動化專業(yè)本科生、研究生和相關(guān)領(lǐng)域研究人員。 課程描述： 本課程建立在“自動控制原理”、“自動控制系統(tǒng)”（包括運(yùn)動控制系統(tǒng)和過程控制系統(tǒng)）、“計(jì)算機(jī)建模與仿真”等先修課程的基礎(chǔ)上，以 MATLAB/Simulink 為工具，將 MATLAB 語言及其相關(guān)工具箱和控制理論有機(jī)結(jié)合起來，對控制系統(tǒng)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，其主要目的在于使學(xué)生深化理解已有的知識，掌握基于 MATLAB的控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題與解決問題的能 力。 涵蓋基本知識： （ 1） MATLAB 語言發(fā)展、控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)的發(fā)展概況。（ 2） MATLAB 語言及其編程與 08 數(shù)學(xué)問題求解方法。（ 3）基于 MATLAB 的系統(tǒng)模型表示、模型驗(yàn)證、模型轉(zhuǎn)換，包括基于 MATLAB 的系統(tǒng)辨識求解方法及算法。（ 4）基于 MATLAB 的控制系統(tǒng)定性分析，包括系統(tǒng)穩(wěn)定性分析、可控可觀測性分析、控制系統(tǒng)時域和復(fù)域或頻域分析（如時間響應(yīng)的解析解與數(shù)值解、根軌跡曲線、頻域響應(yīng)圖形分析和定量分析）。（ 5）基于 MATLAB 的復(fù)雜系統(tǒng)仿真分析，以 Simulink 為工具對非線性系統(tǒng)、多變量系 統(tǒng)等進(jìn)行仿真系統(tǒng)分析（樣稿指定節(jié)）。（ 6）基于 MATLAB 的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，包括基于模型的控制器設(shè)計(jì)方法（如串聯(lián)控制器設(shè)計(jì)、 LQ 最優(yōu)控制、極點(diǎn)配置等）、系統(tǒng)的校正與綜合（如超前 /滯后校正、前饋 /反饋校正等）及其 MATLAB 實(shí)現(xiàn)、 PID 控制器設(shè)計(jì)、 PID 控制