上海交通大学：《现代控制理论 Modern Control Theory》课程教学资源（课件讲稿）第一章 绪论

上游文通大￥ SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY a 现代控制理论 Modern Control Theory 主讲人：张卫东教授 上海交通大学自动化系 Department of Autonation Shanghal Jiao Tong University

主讲人：张卫东 教授 现代控制理论 Modern Control Theory

上游文通大￥ SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 第一章绪论 1.1控制理论发展的里程碑 1970-1990: 1990-2010: 300B.C. 1920-1930: Water Bode/ Model (Linear predictive matrix Clocks Nyquist control etc. inequality)? Control Theory Research 1950-1960: 1980-1990: 1868: J.C. Modern Robust control control Maxwell theory theory

第一章 绪 论 1.1 控制理论发展的里程碑

上游文通大￥ SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 飞球调速器 (引自Goodwinl的 教学ppt) 1Increased engine speed causes fly balls to move out from rotating shaft ②Throttle valve closes a little 3Steam flow reduced,hence retumning speed to setpoint

飞球调速器 (引自Goodwin的 教学ppt)

上商文通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 1.2现代控制理论的特点 经典控制理论 现代控制理论 频域方法，着眼于系统的输出 时域方法，着眼于系统的状态 对线性定常系统的分析与综合是有 可适用于线性和非线性、定常和 成效的。 时变系统。 数学上是常系数微分方程问题 一阶微分方程问题 复变函数为主要数学工具 线性代数是主要数学基础 数学模型是传递函数 数学模型是状态空间描述

1.2 现代控制理论的特点 复变函数为主要数学工具 线性代数是主要数学基础 数学模型是传递函数 数学模型是状态空间描述 数学上是常系数微分方程问题 一阶微分方程问题 频域方法,着眼于系统的输出 时域方法,着眼于系统的状态 可适用于线性和非线性、定常和 时变系统。 对线性定常系统的分析与综合是有 成效的。 经典控制理论 现代控制理论

上游文通大￥ SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 1.3本课程的主要内容 状态空间模型 状态空间基本概念；动态方程模型的建立；模型的变换。 线性系统的时域响应 状态转移矩阵及其计算；状态方程的求解。 ®控制系统的稳定性 李雅普诺夫意义下的稳定性定义和判断方法。 能控性与能观测性 能控性和能观性概念；能控性和能观性判据等。 状态反馈与估计 状态反馈与闭环极点配置；状态观测器设计。 理论性强、概念多、计算量大、理解难一注意听讲！

状态空间模型 状态空间基本概念；动态方程模型的建立；模型的变换。 线性系统的时域响应 状态转移矩阵及其计算；状态方程的求解。 控制系统的稳定性 李雅普诺夫意义下的稳定性定义和判断方法。 能控性与能观测性 能控性和能观性概念；能控性和能观性判据等。 状态反馈与估计 状态反馈与闭环极点配置；状态观测器设计。 1.3 本课程的主要内容 理论性强、概念多、计算量大、理解难－注意听讲！