具体描述
《非线性控制系统》是控制科学与工程和电气工程等学科的一门专业基础课教材，主要面向控制科学与工程和电气工程等学科专业的硕士和博士研究生，系统地讲述非线性控制系统的基础理论和方法。本教材在理论和定理的阐述上由浅入深，文字顺畅，便于读者阅读理解，很适于作为自学、自修提高的教材。此外，本教材所提供的一些典型国防工程应用实例和基础模型，可供硕士和博士研究生撰写论文时和从事实际工作时借鉴。
《非线性控制系统》适合作为博士研究生和硕士研究生的学位课、指定选修课或一般选修课教材，也可作为高年级本科生的辅助教材，同时可供相关专业方向的科技人员和管理人员参考。
《动态反馈与系统稳定性》 本书深入探讨了现代控制理论的核心——动态反馈在系统设计与分析中的关键作用。我们将从基础的线性系统出发，逐步剖析其动态行为的本质，以及如何通过有效的反馈机制来塑造和优化这些行为。 第一部分：基础理论与线性系统分析 系统建模与状态空间表示： 学习如何将现实世界的物理过程转化为数学模型，理解状态空间方法的强大之处，以及它在描述复杂系统动态特性方面的优势。我们将涵盖常微分方程、传递函数以及不同模型表示之间的转换。 线性系统的时域与频域分析： 深入研究线性系统的瞬态响应和稳态响应，理解时间常数、阻尼比、固有频率等关键参数对系统性能的影响。同时，我们将探讨频率响应的分析方法，如Bode图、Nyquist图，以及它们在判断系统稳定性和设计控制器时的应用。 稳定性理论： 详细阐述李雅普诺夫稳定性理论，从直接法和间接法两个角度，提供判断连续时间和离散时间系统稳定性的严谨数学工具。我们将分析平衡点的性质，以及如何利用能量函数来证明系统的稳定性。 第二部分：反馈控制器的设计与实现 PID 控制器设计： 全面介绍比例-积分-微分（PID）控制器的工作原理、参数整定方法（如Ziegler-Nichols方法、临界比例度法）以及在实际应用中的优缺点。我们将讨论如何针对不同类型的系统和性能指标来优化PID参数。 极点配置法： 掌握如何通过状态反馈来任意配置线性系统的闭环极点，从而达到期望的动态性能。本书将详细推导极点配置的算法，并讨论其在状态观测器设计中的应用。 状态观测器设计： 学习如何设计状态观测器来估计系统内部状态，即使这些状态无法直接测量。我们将介绍Luenberger观测器和卡尔曼滤波器，并讨论其在提高系统性能和鲁棒性方面的作用。 根轨迹分析： 运用根轨迹图直观地分析控制器增益变化对闭环系统极点位置的影响，从而指导控制器的设计，实现所需的稳定性与响应速度。 第三部分：现代控制理论进阶 最优控制理论： 引入线性二次高斯（LQG）控制、模型预测控制（MPC）等先进的控制策略。我们将探讨如何定义性能指标，并利用数学优化技术设计最优控制器，以在满足约束条件的同时实现最佳系统性能。 鲁棒控制与模型不确定性： 面对现实系统中存在的模型不确定性和外部扰动，本书将介绍鲁棒控制的设计方法，如H-无穷控制，以确保系统在不确定环境下仍能保持良好的性能和稳定性。 数字控制系统： 关注离散时间系统的分析与设计，包括采样、量化、脉冲传递函数、离散时间PID控制器等。我们将讨论如何将连续时间控制器转化为离散时间控制器，以及在数字控制系统中需要考虑的实际问题。 《动态反馈与系统稳定性》旨在为读者提供一个坚实的理论基础和实用的工程技能，帮助他们理解和掌握如何设计出稳定、高效、鲁棒的控制系统。无论您是工程专业的学生，还是希望提升系统控制能力的工程师，本书都将是您宝贵的参考资源。
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