現(xiàn)代控制理論課程介紹與教學(xué)大綱

1、現(xiàn)代控制理論課程簡(jiǎn)介課程編號(hào)1240523102課程名稱現(xiàn)代控制理論課程性質(zhì)限選學(xué) 時(shí)40學(xué) 分2.5學(xué)時(shí)分配授課：40 實(shí)驗(yàn)： 上機(jī)： 實(shí)踐： 實(shí)踐（周）：考核方式閉卷考試，平時(shí)成績(jī)占30% ，期末成績(jī)占70% 。開課學(xué)院信息工程學(xué)院更新時(shí)間適用專業(yè)自動(dòng)化先修課程自動(dòng)控制原理、線性代數(shù)、矩陣論課程內(nèi)容：現(xiàn)代控制理論是自動(dòng)化專業(yè)的限選專業(yè)課程。課程的內(nèi)容包括系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的建立；狀態(tài)方程的求解；系統(tǒng)的能控性和能觀性；李雅普諾夫判別穩(wěn)定性方法的原理及用其分析線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性；控制系統(tǒng)的綜合，包括極點(diǎn)配置及狀態(tài)觀測(cè)器等。課程的任務(wù)是比較全面系統(tǒng)地講述現(xiàn)代控制系統(tǒng)的基本原理和基本分析設(shè)計(jì)方法。通

2、過學(xué)習(xí)，掌握控制系統(tǒng)的能控性和能觀性，以及設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測(cè)器、狀態(tài)反饋控制器的方法，并把重點(diǎn)放在狀態(tài)觀測(cè)器、狀態(tài)反饋控制器設(shè)計(jì)上，為今后從事控制領(lǐng)域的工作和研究打下必要的基礎(chǔ)；能夠列寫狀態(tài)空間表達(dá)式；能夠根據(jù)用戶要求的性能指標(biāo)設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測(cè)器和狀態(tài)反饋控制器；培養(yǎng)學(xué)生的辨證思維能力，對(duì)今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)更為專業(yè)的控制理論技術(shù)起到輻射的作用。Brief Introduction Code1240523102TitleModern Control TheoryCourse natureLimited optionalSemester Hours40Credits2.5Semester Hour Struct

3、ureLecture：40 Experiment： Computer Lab： Practice：Practice (Week)：AssessmentClosed book examination, usually results accounted for 30%, the final grade accounted for 70%.Offered bySchool of Information EngineeringDateforAutomationPrerequisiteAutomatic Control Theory，Linearity Algebra，Matrix TheoryCou

4、rse Description: This course is the limited subject course for the college students.The contents of this course include: system state space expressions, state equation, controllability and observability, Lyapunov stability method, the pole placement , observer and controller. The mission of this cou

5、rse is:1st, to introduce the basic principle and basic method of modern control system ，through the study, master control system controllability and observability;2nd, to design state observer, state feedback controller, state space expression;3rd, to design state observer and state feedback control

6、ler according to the user request performance index .現(xiàn)代控制理論課程教學(xué)大綱課程編號(hào)1240523102課程名稱現(xiàn)代控制理論課程性質(zhì)限選學(xué) 時(shí)40學(xué) 分2.5學(xué)時(shí)分配授課：40 實(shí)驗(yàn)： 上機(jī)： 實(shí)踐： 實(shí)踐（周）：考核方式閉卷考試，平時(shí)成績(jī)占30% ，期末成績(jī)占70% 。開課學(xué)院信息工程學(xué)院更新時(shí)間適用專業(yè)自動(dòng)化先修課程自動(dòng)控制原理、線性代數(shù)、矩陣論一、教學(xué)內(nèi)容第一章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式1.1 狀態(tài)變量及狀態(tài)空間表達(dá)式1.2 狀態(tài)空間表達(dá)式的模擬結(jié)構(gòu)圖1.3 由微分方程列寫狀態(tài)空間表達(dá)式1.4 由傳遞函數(shù)列寫狀態(tài)空間表達(dá)式1.5 狀態(tài)

7、向量的線性變換1.6 傳遞函數(shù)矩陣教學(xué)難點(diǎn)：傳遞函數(shù)矩陣。教學(xué)重點(diǎn)：由微分方程列寫狀態(tài)空間表達(dá)式。第二章 控制系統(tǒng)狀態(tài)方程的解2.1 齊次狀態(tài)方程的解2.2 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣2.3 非齊次狀態(tài)方程的解教學(xué)難點(diǎn)：非齊次狀態(tài)方程的解。教學(xué)重點(diǎn)：狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣第三章 線性控制系統(tǒng)的能控性和能觀性3.1 系統(tǒng)的能控性和能觀性定義 3.2 能控性判據(jù)3.3 能觀性判據(jù)3.4 能控標(biāo)準(zhǔn)型 3.5 能觀標(biāo)準(zhǔn)型3.6 對(duì)偶系統(tǒng)3.7 線性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解3.8 傳遞函數(shù)矩陣的最小實(shí)現(xiàn)教學(xué)難點(diǎn)：系統(tǒng)的能控標(biāo)準(zhǔn)型和能觀標(biāo)準(zhǔn)型。教學(xué)重點(diǎn)：系統(tǒng)的能控性和能觀性定義，系統(tǒng)的能控標(biāo)準(zhǔn)型和能觀標(biāo)準(zhǔn)型。 第四章 穩(wěn)定性與李亞譜諾夫方

8、法4.1 系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念 4.2 李亞譜諾夫第一方法4.3 二次型函數(shù)的定號(hào)性 4.4 李亞譜諾夫第二方法4.5 李亞譜諾夫方法在線性系統(tǒng)中的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)：李亞譜諾夫第二方法。教學(xué)重點(diǎn)：系統(tǒng)穩(wěn)定性的判別。 第五章 線性定?？刂葡到y(tǒng)的綜合5.1 線性反饋控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及其特性5.2 極點(diǎn)配置5.3 狀態(tài)觀測(cè)器教學(xué)難點(diǎn)：狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：極點(diǎn)配置二、教學(xué)要求第一章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式教學(xué)要求：掌握狀態(tài)空間表達(dá)式的內(nèi)容；能夠根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)建立系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式。第二章 控制系統(tǒng)狀態(tài)方程的解教學(xué)要求：了解狀態(tài)方程的解的概念，能夠計(jì)算齊次狀態(tài)方程和非齊次狀態(tài)方程的解。第三章 線性控制系統(tǒng)的能控性和能觀性教學(xué)要求：掌握系統(tǒng)的能控性和能觀性的工程含義，能夠運(yùn)用判據(jù)判斷系統(tǒng)的能控性和能觀性，掌握系統(tǒng)的能控標(biāo)準(zhǔn)型和能觀標(biāo)準(zhǔn)型第四章 穩(wěn)定性與李亞譜諾夫方法教學(xué)要求：理解系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念，能夠判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第五章 線性定?？刂葡到y(tǒng)的綜合教學(xué)要求：掌握系統(tǒng)反饋的類型，能夠設(shè)計(jì)系統(tǒng)的狀態(tài)反饋控制器和狀態(tài)觀測(cè)器。三、章節(jié)學(xué)時(shí)分配章次總課時(shí)課堂講授實(shí)驗(yàn)上機(jī)實(shí)踐備 注18825531515455577總計(jì)4040四、教材與主要參考資