课程大纲

课程大纲

现代控制理论与方法

课程编码:080400M02001N 英文名称:Modern control theory and it's method 课时:60 学分:3.00 课程属性:一级学科普及课 主讲教师:徐胜元等

教学目的要求
本课程是自动化、电气工程及相关测控专业的一门重要专业课程课。学习目的是使学生掌握现代控制理论线性多变量系统的基本理论和方法,为进一步学习后续课程和研究相关学科打下基础。要求预修自动控制理论、线性代数、常微分方程、积分变换等课程。

预修课程
自动控制理论、线性代数、常微分方程、积分变换等课程

大纲内容
第一章 绪论
第1节 控制理论的性质、发展与应用 2.0学时
第2节 本课程的目的、要求与安排 1.0学时
第二章 控制系统的空间表达式
第1节 状态变量与状态空间表达式 1.0学时
第2节 状态空间表达式的建立 2.0学时
第3节 状态的线性变换 3.0学时
第4节 从状态空间表达式求传递函数 2.0学时
第5节 时变系统和非线性系统的状态空间表达式 1.0学时
第三章 控制系统状态空间表达式的解
第1节 线性定常齐次状态方程的解 3.0学时
第2节 状态转移矩阵及其性质 3.0学时
第3节 线性定常非齐次状态方程的解 2.0学时
第4节 线性时变系统的解 1.0学时
第四章 线性控制系统的能控性和能观性
第1节 能控性的定义 1.0学时
第2节 线性定常系统的能控性判别 2.0学时
第3节 能观性的定义 1.0学时
第4节 线性定常系统的能控性判别 2.0学时
第5节 能控性与能观性的对偶关系 1.0学时
第6节 能控性与能观性的标准型 2.0学时
第7节 能控性与能观性的结构分解 2.0学时
第8节 状态空间模型的实现与传递函数的零极点对消 1.0学时
第五章 稳定性与李雅普诺夫方法
第1节 李雅普诺夫稳定性定义 3.0学时
第2节 李雅普诺夫稳定性判别定理 3.0学时
第3节 李雅普诺夫方法在系统中的应用 3.0学时
第六章 线性定常系统的综合
第1节 线性反馈控制系统的基本结构及其特性 1.0学时
第2节 极点配置问题 3.0学时
第3节 系统镇定问题 2.0学时
第4节 状态观测器 3.0学时
第5节 利用状态观测器实现状态反馈 3.0学时
第七章 现代控制理论应用案例
第1节 一级倒立摆控制系统设计 3.0学时
第2节 导弹纵向自动驾驶仪设计 3.0学时

教材信息
1、 现代控制理论
刘豹、唐万生(第三版)
2010 机械工业出版社

参考书
1、 自动控制原理基础教程 胡寿松 2017 科学出版社

课程教师信息
授课教师来自南京理工大学自动化学院