《线性系统理论》是控制科学与工程、电子信息等专业重要的学位基础课,是现代控制理论中最基本、最重要的一个分支,是生产过程控制、信息处理、通讯系统、网络系统等多应用领域的基础理论。本课程的主要内容包括:线性系统的状态空间描述、线性系统的运动分析、线性系统的能控性和能观测性、系统运动的稳定性和线性系统的时间域综合等。通过本课程的学习,将使学生掌握线性系统的基本概念、分析方法和设计原理,具备解决实际复杂问题的能力,为学生后续其他控制理论课程的学习和工程实践打下坚实的基础。
Overview
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Syllabus
- 第一章 绪论
- 第二章 线性系统的状态空间描述
- 2.1 状态和状态空间
- 2.2 由输入输出描述导出状态空间描述
- 2.3 线性时不变系统的特征结构
- 2.4 由状态空间描述导出传递函数矩阵
- 第三章 线性系统的运动分析
- 3.1 连续时间线性时不变系统的运动分析
- 3.2 连续时间线性时不变系统的状态转移矩阵
- 3.3 线性时不变系统的脉冲响应矩阵
- 3.4 连续时间线性系统的时间离散化
- 第四章 线性系统的能控性和能观测性
- 4.1 能控性和能观测性的定义
- 4.2 连续时间线性时不变系统的能控性判据
- 4.3 连续时间线性时不变系统的能观测性判据
- 4.4 连续时间线性时变系统的能控性和能观测性判据
- 4.5 离散时间线性系统的能控性和能观测性判据
- 4.6 能控规范形和能观测规范形:SISO情形
- 4.7 能控规范形和能观测规范形:MIMO情形
- 4.8 连续时间线性时不变系统的结构分解
- 第五章 系统运动的稳定性
- 5.1 外部稳定性和内部稳定性
- 5.2 李雅普诺夫意义下运动稳定性
- 5.3 李雅普诺夫第二方法的主要定理
- 5.4 构造李雅普诺夫函数的规则化方法
- 5.5 连续时间线性系统的状态运动稳定性判据
- 第六章 线性反馈系统的时间域综合
- 6.1 状态反馈和输出反馈
- 6.2 状态反馈极点配置:单输入情形
- 6.3 状态反馈极点配置:多输入情形
- 6.4 状态反馈对系统传递函数矩阵零点的影响
- 6.5 状态反馈镇定
- 6.6 状态反馈动态解耦
- 6.7 状态反馈静态解耦
- 6.8 跟踪控制和扰动抑制
- 6.9 线性二次型最优控制:有限时间情形
- 6.10 全维状态观测器: 综合方案I
- 6.11 全维状态观测器: 综合方案II
- 6.12 降维状态观测器
- 6.13 基于观测器的状态反馈控制系统的特性
- 期末考试
Taught by
Nanjing University of Posts and Telecommunications