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内容大纲
线性系统理论是系统与控制科学领域的一门最为基础的课程。本书按照课程的定位和少而精的原则,以线性系统为基本研究对象,对线性系统的时间域理论和复频率域理论作了系统而全面的论述。主要内容包括系统的状态空间描述和矩阵分式描述,系统的运动分析和系统的特性描述,系统基于各类性能指标的时间域综合和复频率域综合等。
本书体系新颖,内容丰富,论述严谨,重点突出。内容取舍上强调基础性和实用性,论述方式上力求符合理工科学生的认识规律。每章都配有相当数量不同类型的习题。本书可作为理工科大学生和研究生的教材或参考书,也可供科学工作者和工程技术人员学习参考。 -
作者介绍
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目录
第1章 绪论
1.1 系统控制理论的研究对象
1.1.1 系统
1.1.2 动态系统
1.1.3 线性系统
1.1.4 系统模型
1.2 线性系统理论的基本概貌
1.2.1 线性系统理论的主要内容
1.2.2 线性系统理论的发展过程
1.2.3 线性系统理论的主要学派
1.3 本书的论述范围
第一部分 线性系统的时间域理论
第2章 线性系统的状态空间描述
2.1 状态和状态空间
2.1.1 系统动态过程的两类数学描述
2.1.2 状态和状态空间的定义
2.2 线性系统的状态空间描述
2.2.1 电路系统状态空间描述的列写示例
2.2.2 机电系统状态空间描述的列写示例
2.2.3 连续时间线性系统的状态空间描述
2.2.4 人口分布问题状态空间描述的列写示例
2.2.5 离散时间线性系统的状态空间描述
2.3 连续变量动态系统按状态空间描述的分类
2.3.1 线性系统和非线性系统
2.3.2 时变系统和时不变系统
2.3.3 连续时间系统和离散时间系统
2.3.4 确定性系统和不确定性系统
2.4 由系统输入输出描述导出状态空间描述
2.4.1 由输入输出描述导出状态空间描述
2.4.2 由方块图描述导出状态空间描述
2.5 线性时不变系统的特征结构
2.5.1 特征多项式
2.5.2 特征值
2.5.3 特征向量和广义特征向量
2.6 状态方程的约当规范形
2.6.1 特征值为两两相异的情形
2.6.2 特征值包含重值的情形
2.7 由状态空间描述导出传递函数矩阵
2.7.1 传递函数矩阵
2.7.2 G(s)基于(A,B,c,D)的表达式
2.7.3 G(s)的实用计算关系式
2.8 线性系统在坐标变换下的特性
2.8.1 坐标变换的几何含义和代数表征
2.8.2 线性时不变系统在坐标变换下的特性
2.8.3 线性时变系统在坐标变换下的特性
2.9 组合系统的状态空间描述和传递函数矩阵
2.9.1 子系统的并联
2.9.2 子系统的串联
2.9.3 子系统的反馈连接
2.10 小结和评述
习题
第3章 线性系统的运动分析
3.1 引言
3.1.1 运动分析的数学实质
3.1.2 解的存在性和唯一性条件
3.1.3 零输入响应和零初态响应
3.2 连续时间线性时不变系统的运动分析
3.2.1 系统的零输入响应
3.2.2 矩阵指数函数的性质
3.2.3 矩阵指数函数的算法
3.2.4 系统的零初态响应
3.2.5 系统状态运动规律的基本表达式
3.2.6 基于特征结构的状态响应表达式
3.3 连续时间线性时不变系统的状态转移矩阵
……
第二部分 线性系统的复频率域理论
参考文献
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