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《普通高等教育"十一五"国家级规划教材•21世纪电力系统及其自动化规划教材·电力系统工程基础》为普通高等教育“十一五”国家规划教材。《普通高等教育"十一五"国家级规划教材·21世纪电力系统及其自动化规划教材·电力系统工程基础》分5篇系统篇、高压篇、设备篇、保护篇和控制篇，共16章。系统篇主要讨论电力系统及其组成，电磁、机电物理过程，电力系统潮流、短路、稳定等概念及其解算方法；高压篇主要介绍传输线的波过程，介质特性，雷电、操作过电压的形成及保护；设备篇分析电力系统中各设备耐受电、热、动限制的能力及设计、运行中应该遵循的原则；保护篇介绍电力系统运行中异常行为的发现和差异性寻求，以及各类保护的原理；控制篇统筹电力系统运行电压、频率的控制及可靠性、安全性、经济性协调的基本概念，以及电力系统实施自动化、电能质量等基本知识。
现代控制理论与应用 作者： [此处填写作者姓名] 出版社： [此处填写出版社名称] 出版年份： [此处填写出版年份] ISBN： [此处填写ISBN] --- 内容简介 本书聚焦于现代控制理论的核心概念、数学基础、分析方法以及前沿应用，旨在为工程技术人员、研究生及高年级本科生提供一套全面、深入且具有实践指导意义的教材和参考资料。本书的编写严格遵循从基础原理到高级技巧的逻辑递进顺序，力求清晰阐述复杂的数学模型如何转化为有效的系统设计方案。 第一部分：线性系统理论基础与状态空间方法 本书伊始，详尽回顾了经典控制理论中的频率域分析工具（如拉普拉斯变换、传递函数模型），并迅速过渡到更具普适性的状态空间表示法。我们深入探讨了线性定常（LTI）系统的动态行为描述，包括状态向量、状态方程的建立。重点解析了系统的基本性质：可控性与可观测性。通过对能观测矩阵和能控矩阵的详细推导和计算，读者将掌握判断系统是否能被完全调节或精确估计的关键判据。此外，本书对李雅普诺夫稳定性判据进行了深入的数学论证，确保读者不仅理解其应用，更能掌握其理论根源。对约旦标准形在系统解耦和时间响应分析中的作用给予了充分的篇幅。 第二部分：现代控制器的设计与实现 在夯实理论基础后，本书的核心部分转向现代控制器的设计。我们系统地介绍了极点配置（Pole Placement）技术，从基于状态反馈的极点配置到利用观测器（如卡尔曼-李昂观测器）实现的满阶和降阶状态反馈。针对实际系统中难以完全测量的状态变量，本书详细阐述了观测器的设计原理，包括如何利用系统动态特性来估算不可直接测量的状态。 对于无法获得精确系统模型的情况，现代鲁棒控制的基础被引入。我们探讨了如何利用内环补偿器来改善系统的瞬态响应和静态性能，同时引入了根轨迹法在现代控制设计中的辅助应用。对于最优控制问题，本书以二次型最优控制（LQR）为核心，推导了代数黎卡提方程（ARE）的求解方法，并解释了性能指标函数（代价函数）如何直接影响控制器的设计参数，强调了性能与稳定性的权衡艺术。 第三部分：非线性系统的分析与控制 认识到工程实际中普遍存在非线性现象，本书在后续章节中致力于非线性系统的分析工具。我们首先从非线性系统的描述与平衡点分析入手，运用相平面法（针对二阶系统）和李雅普诺夫方法对非线性系统的稳定性进行严格分析。 关键技术点包括线性化技术，即如何通过泰勒级数展开在工作点附近构建线性模型。更进一步，本书全面介绍了反馈线性化（Feedback Linearization）技术，包括输入-状态线性化和输入-输出线性化。对于具有不确定性的非线性系统，我们引入了滑模控制（Sliding Mode Control, SMC）的设计原理，重点剖析了其等效控制项和超扭矩项的设计，以应对参数摄动和外部干扰。此外，对基于能量函数的李雅普诺夫稳定性分析进行了深入探讨，为设计非线性控制器提供了理论保障。 第四部分：先进控制策略与工程应用 本部分着眼于控制理论的前沿发展和工程实际需求。我们详细介绍了鲁棒控制的基础，特别是$H_{infty}$ 控制的设计框架，解释了如何将控制设计转化为求解特定的不可靠性（LMI）问题，以保证在系统模型存在界限误差时的性能。 在现代工业控制领域，预测控制（Model Predictive Control, MPC）的应用日益广泛。本书详细讲解了MPC的基本原理，包括在线优化、滚动时域和控制率的实时计算过程，重点突出了MPC在处理约束条件（如输入饱和、状态限制）方面的独特优势。 为增强实践性，本书附有大量的仿真案例和MATLAB/Simulink应用指导。这些案例覆盖了机械臂控制、航空航天姿态控制、过程控制优化等多个典型工程场景，帮助读者将理论知识转化为实际可操作的算法。书末通过对智能控制（如自适应控制、模糊逻辑控制）的概述，引导读者接触更广阔的研究领域。 本书的特色： 1. 数学严谨性与工程直观性并重： 确保所有推导都有严格的数学基础，同时辅以大量物理意义明确的图表和例子。 2. 覆盖面广： 从经典的状态空间分析到前沿的LQR、MPC和$H_{infty}$控制，构成一个完整的知识体系。 3. 注重可实现性： 强调控制器参数的物理含义和实际工程中计算的复杂性与解决方案。 通过学习本书，读者将能够熟练运用现代控制理论工具，对复杂的动态系统进行建模、分析、设计和优化，从而解决实际工程中的控制难题。
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