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自动控制理论（2）

课程类型：选修课

主讲教师：

课程来源：

建议学分：3.00分

课程编码：ayxtzx0722

课程介绍

课程目录

教师团队

第1周：控制系统的状态空间表达式（1）

s 1. 状态、状态空间、状态空间描述（36分钟）

s 2. 高阶微分方程、传递函数矩阵与状态方程的互相转换（一）：多输入多输出系统的空间表达式及传递函数阵（9分钟）

s 3. 高阶微分方程、传递函数矩阵与状态方程的互相转换（二）：组合系统的空间表达式及传递函数阵（26分钟）

s 4. 高阶微分方程、传递函数矩阵与状态方程的互相转换（三）：系统的时域描述及状态空间表达式（一）（11分钟）

s 5. 高阶微分方程、传递函数矩阵与状态方程的互相转换（四）：系统的时域描述及状态空间表达式（二）（9分钟）

第2周：控制系统的状态空间表达式（2）

s 1. 由模拟结构图写出状态空间表达式（一）：基于串并联分解（13分钟）

s 2. 由模拟结构图写出状态空间表达式（二）：基于部分分式分解（15分钟）

s 3. 由模拟结构图写出状态空间表达式（三）：基于积分器串+常值反馈（15分钟）

s 4. 系统的等价变换及其应用（一）（19分钟）

s 5. 系统的等价变换及其应用（二）（16分钟）

第3周：线性系统状态方程的解

s 1. 线性连续定常系统状态方程的解（一）：齐次方程（18分钟）

s 2. 线性连续定常系统状态方程的解（二）：非齐次方程（16分钟）

s 3. 状态转移矩阵的定义、性质及算法（一）：状态转移矩阵的定义（10分钟）

s 4. 状态转移矩阵的定义、性质及算法（二）：状态转移矩阵的性质（17分钟）

s 5. 状态转移矩阵的定义、性质及算法（三）：状态转移矩阵的算法（10分钟）

第4周：状态变量的能控性和能观性（1）

s 1. 能控性与能观测性的定义（一）：能控性与能观性（7分钟）

s 2. 能控性与能观测性的定义（二）：能控性概念（36分钟）

s 3. 能控性与能观测性的定义（三）：能观性概念（9分钟）

第5周：状态变量的能控性和能观性（2）

s 1. 能控性与能观测性的判据（一）：状态能控判据形式之一（模态判据）（13分钟）

s 2. 能控性与能观测性的判据（二）：状态能控判据形式之二（代数判据）（11分钟）

s 3. 能控性与能观测性的判据（三）：状态能观判据形式之一（模态判据）（10分钟）

s 4. 能控性与能观测性的判据（四）：状态能观判据形式之二（代数判据）（6分钟）

s 5. 对偶性原理（14分钟）

第6周：线性定常系统的综合（1）

s 1. 定常系统的状态空间结构（一）：能控状态分解（25分钟）

s 2. 定常系统的状态空间结构（二）：能观状态分解（11分钟）

s 3. 能控标准型和能观标准型：能控标准型和能观标准型（18分钟）

s 4. 实现问题、最小实现（一）：单变量系统的能控实现、能观实现（6分钟）

s 5. 实现问题、最小实现（二）：多变量系统的能控实现、能观实现（12分钟）

s 6. 实现问题、最小实现（三）：最小实现问题（19分钟）

第7周：线性定常系统的综合（2）

s 1.状态反馈和输出反馈（18分钟）

s 2. 反馈对能控性和能观测性的影响（12分钟）

s 3. 极点配置算法（一）：极点配置算法（14分钟）

s 4.极点配置算法(二)：极点配置举例（15分钟）

s 5.极点配置算法（三）：极点配置算法（6分钟）

s 6. 状态空间中系统的镇定问题（12分钟）

第8周：状态观测器

s 1. 状态观测器的基本概念（18分钟）

s 2. 全维观测器的设计（12分钟）

s 3. 降维观测器（17分钟）

s 4. 重构状态反馈控制系统（9分钟）

s 5. 扰动量的观测（7分钟）

第9周：抗外扰控制（1）

s 1. 基本概念（7分钟）

s 2. 对外扰的完全不变性（15分钟）

s 3. 输出对外扰的静态不变性（15分钟）

s 4. 状态和外扰可直接测量时的抗外扰控制（7分钟）

第10周：抗外扰控制（2）

s 1. 带观测器的抗外扰控制（12分钟）

s 2. 常值扰动下的鲁棒抗外扰控制（19分钟）

s 3. 一般扰动下的鲁棒抗外扰控制（28分钟）

第11周：李雅普诺夫稳定性（1）

s 1. 基本概念（13分钟）

s 2. 李雅普诺夫方法（23分钟）

s 3. 构造李雅普诺夫函数的方法（20分钟）

第12周：李雅普诺夫稳定性（2）

s 1. 线性定常系统的稳定性（20分钟）

s 2. 离散系统的稳定性（20分钟）