慕课-昆明传媒学院

自动控制理论（2）

课程类型：选修课

发布时间：2021-06-07 16:33:24

主讲教师：赵千川

课程来源：清华大学

建议学分：3.00分

课程编码：xtzx0722

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）

1. 状态、状态空间、状态空间描述（36分钟）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

4. 系统的等价变换及其应用（一）（19分钟）

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

1. 线性连续定常系统状态方程的解（一）：齐次方程（18分钟）

2. 线性连续定常系统状态方程的解（二）：非齐次方程（16分钟）

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）

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）

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）

1. 能控性与能观测性的定义（一）：能控性与能观性（7分钟）

2. 能控性与能观测性的定义（二）：能控性概念（36分钟）

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）

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）

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）

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）

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）

5. 对偶性原理（14分钟）

第6周：线性定常系统的综合（1）

1. 定常系统的状态空间结构（一）：能控状态分解（25分钟）

2. 定常系统的状态空间结构（二）：能观状态分解（11分钟）

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）

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）

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）

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）

1.状态反馈和输出反馈（18分钟）

2. 反馈对能控性和能观测性的影响（12分钟）

3. 极点配置算法（一）：极点配置算法（14分钟）

4.极点配置算法(二)：极点配置举例（15分钟）

5.极点配置算法（三）：极点配置算法（6分钟）

6. 状态空间中系统的镇定问题（12分钟）

第8周：状态观测器

1. 状态观测器的基本概念（18分钟）

2. 全维观测器的设计（12分钟）

3. 降维观测器（17分钟）

4. 重构状态反馈控制系统（9分钟）

5. 扰动量的观测（7分钟）

第9周：抗外扰控制（1）

1. 基本概念（7分钟）

2. 对外扰的完全不变性（15分钟）

3. 输出对外扰的静态不变性（15分钟）

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）

1. 带观测器的抗外扰控制（12分钟）

2. 常值扰动下的鲁棒抗外扰控制（19分钟）

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）

1. 基本概念（13分钟）

2. 李雅普诺夫方法（23分钟）

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）

1. 线性定常系统的稳定性（20分钟）

2. 离散系统的稳定性（20分钟）