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《现代控制技术》是建立在状态空间法基础上的一门控制理论，是自动控制理论的一个重要组成部分，也是在众多工程和科学领域中必不可少的一门跨学科与交叉学科性质的课程。

本课程系统地介绍了现代控制技术的基础性内容，包括状态空间表达式的建立、状态方程的求解、系统能控性、能观测性和稳定性的定义和分析方法、线性定常系统的综合等。

通过本课程的学习，可以掌握状态空间法的基本概念、基础理论和常用计算方法，从而具备解决工程和工作中遇到的实际问题的能力。

课程概述

课程大纲

绪论
- 绪论
第一章控制系统的状态空间表达式
- 1.1 状态空间表达式的基本概念
- 1.2.1由系统方框图建立状态空间表达式
- 1.2.2 从系统的物理机理出发建立状态空间表达式
- 1.2.3 由高阶微分方程或传递函数演化状态空间表达式
- 1.3 控制系统的传递函数矩阵
- 1.4.1系统状态的线性变换及其不变性
- 1.4.2 系统的对角标准型线性变换
- 1.4.3 系统的约当标准型线性变换
第二章控制系统的状态空间表达式
- 2.1.1 解的形式和状态转移矩阵的性质
- 2.1.2 状态转移矩阵的计算
- 2.2 线性定常非齐次状态方程的解
第三章线性控制系统的能控性和能观性
- 3.1 能控性的定义和判别
- 3.2 能观性的定义和判别
- 3.3 能控标准型与能观标准型
- 3.4.1 按能控或能观性分解
- 3.4.2 按能控和能观性分解
- 3.5.1 传递函数矩阵实现的基本概念和标准型函数
- 3.5.2 最小实现
第四章稳定性与李雅普诺夫方法
- 4.1 李雅普诺夫关于稳定性的定义
- 4.2 李雅普诺夫第一法
- 4.3.1 李雅普诺夫第二法(1)
- 4.3.2 李雅普诺夫第二法(2)
- 4.4 李雅普诺夫第二法的应用
第五章线性定常系统的综合
- 5.1 线性反馈控制系统的基本结构及其特性
- 5.2 极点配置问题
- 5.3 系统镇定问题
- 5.4 状态监测器及其反馈系统

授课目标

预备知识

配套教材

参考教材

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授课教师

张永斌

合肥工业大学