《 現(xiàn)代控制理論》研究生課程教學(xué)大綱2013級

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、學(xué)分32學(xué)時，2學(xué)分三、預(yù)修課程 高等數(shù)學(xué)、自動控制原理，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化專業(yè)一門選修專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程通過介紹狀態(tài)空間模型的建立、系統(tǒng)的運動分析、系統(tǒng)的能控性和能觀性、李雅普諾夫穩(wěn)定性理論、極點配置、狀態(tài)觀測器設(shè)計等基于狀態(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；并能獨立進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計，包括解決系統(tǒng)全狀態(tài)反饋的極點配置問題、系統(tǒng)狀態(tài)觀測器設(shè)計等。六、教學(xué)

2、內(nèi)容、學(xué)時分配及其基本要求（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)的運動分析 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)中零極點對消與狀態(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1線性反饋控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)；2. 極點配置問題3. 應(yīng)用matlab求解系統(tǒng)配置問題（七）狀態(tài)觀測器設(shè)計 1觀測器設(shè)計2基于觀測器的控制器設(shè)計學(xué)時分配表序號內(nèi) 容講授學(xué)時1緒論12控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型53系統(tǒng)的運動分析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67狀態(tài)觀測器設(shè)計4七、教材與主要參考書 現(xiàn)代控制理論 俞立