《 現(xiàn)代控制理論》研究生課程教學(xué)大綱2013級(jí)

1、 現(xiàn)代控制理論 課程教學(xué)大綱一、課程名稱現(xiàn)代控制理論二、學(xué)時(shí)、學(xué)分32學(xué)時(shí)，2學(xué)分三、預(yù)修課程 高等數(shù)學(xué)、自動(dòng)控制原理，線性代數(shù)，積分變換四、面向?qū)ο笱芯可?、教學(xué)目的與要求現(xiàn)代控制理論是電氣及其自動(dòng)化專業(yè)一門選修專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程通過(guò)介紹狀態(tài)空間模型的建立、系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析、系統(tǒng)的能控性和能觀性、李雅普諾夫穩(wěn)定性理論、極點(diǎn)配置、狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)等基于狀態(tài)空間模型的線性系統(tǒng)分析和綜合方法，使學(xué)生掌握利用狀態(tài)空間模型表達(dá)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，求解系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)，判別系統(tǒng)的能控性與能觀性，以及分析復(fù)雜系統(tǒng)的穩(wěn)定性；并能獨(dú)立進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括解決系統(tǒng)全狀態(tài)反饋的極點(diǎn)配置問(wèn)題、系統(tǒng)狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)等。六、教學(xué)

2、內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配及其基本要求（一）緒論 （二）控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型 1狀態(tài)空間表達(dá)式及其建立2從狀態(tài)空間表達(dá)式求傳遞函數(shù)陣3. 利用matlab系統(tǒng)模型的相互轉(zhuǎn)換（三）系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析 1線性定常齊次狀態(tài)方程的解2狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣求法3. 線性定常非齊次方程的解4. 使用matlab對(duì)狀態(tài)空間模型進(jìn)行分析（四）能控性和能觀性分析 1線性定常連續(xù)系統(tǒng)的能控性和能觀性的定義及其判別方法2能控性與能觀性對(duì)偶關(guān)系；3. 系統(tǒng)的能控標(biāo)準(zhǔn)型和能觀標(biāo)準(zhǔn)型；4. 線性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解；5.傳遞函數(shù)中零極點(diǎn)對(duì)消與狀態(tài)能控性和能觀性之間的關(guān)系（五）系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析1李雅普諾夫關(guān)于穩(wěn)定性定義；2. 李雅普諾夫第二法及其在線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)中的應(yīng)用（六）狀態(tài)反饋控制器設(shè)計(jì)1線性反饋控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)；2. 極點(diǎn)配置問(wèn)題3. 應(yīng)用matlab求解系統(tǒng)配置問(wèn)題（七）狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì) 1觀測(cè)器設(shè)計(jì)2基于觀測(cè)器的控制器設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)分配表序號(hào)內(nèi) 容講授學(xué)時(shí)1緒論12控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型53系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析64能控性和能觀性分析45系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析66狀態(tài)反饋控制器設(shè)計(jì)67狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)4七、教材與主要參考書(shū) 現(xiàn)代控制理論 俞立