文档介绍：线性系统的状态空间描述
线性系统的可控性与可观测性
线性定常系统的反馈结构及状态观测器
End
李雅普诺夫稳定性分析
第九章线性系统的状态空间分析与综合
绪论
科学技术的发展不仅需要迅速地发展控制理论,而且也给现代控制理论的发展准备了两个重要的条件—现代数学和数字计算机。
现代数学,例如泛函分析、现代代数等,为现代控制理论提供了多种多样的分析工具;而数字计算机为现代控制理论发展提供了应用的平台。
在二十世纪五十年代末开始,随着计算机的飞速发展,推动了核能技术、空间技术的发展,从而对出现的多输入多输出系统、非线性系统和时变系统给出了分析的方法。
,贝尔曼(Bellman)等人提出了状态分析法;在1957年提出了动态规划。
(Kalman)和布西创建了卡尔曼滤波理论;1960年在控制系统的研究中成功地应用了状态空间法,并提出了可控性和可观测性的新概念。
卡尔曼
4. 罗森布洛克()、欧文斯()和麦克法轮()研究了使用于计算机辅助控制系统设计的现代频域法理论,将经典控制理论传递函数的概念推广到多变量系统,并探讨了传递函数矩阵与状态方程之间的等价转换关系,为进一步建立统一的线性系统理论奠定了基础
3. 1961年庞特里亚金(俄国人)提出了极小(大)值原理。
与此同时,关于系统辨识、最优控制、离散时间系统和自适应控制的发展大大丰富了现代控制理论的内容。
5. 20世纪70年代奥斯特隆姆(瑞典)和朗道(法国,)在自适应控制理论和应用方面作出了贡献。
朗道
0-2 经典控制理论与现代控制理论的比较
比起经典控制理论, 现代控制理论考虑问题更全面、更复杂,主要表现在考虑系统内部之间的耦合,系统外部的干扰,但符合从简单到复杂的规律。现代控制理论已经应用在工业、农业、交通运输及国防建设等各个领域。
导弹稳定控制
空空导弹稳定控制
地空导弹稳定控制
航天器控制
月球车控制
卫星控制
机器人控制
空间机器人控制
足球机器人控制
经典控制理论
现代控制理论
研究对象
研究方法
单输入单输出系统(SISO)
高阶微分方程
多输入多输出系统(MIMO)
一阶微分方程
传递函数法(外部描述)
状态空间法(内部描述)
研究工具
拉普拉斯变换
线性代数矩阵
分析方法
频域(复域),频率响应和根轨迹法
复域、实域,可控和可观测
设计方法
PID控制和校正网络
状态反馈和输出反馈
其他
频率法的物理意义直观、实用,难于实现最优控制
易于实现实时控制和最优控制