现代控制工程原理华中科技大学易孟林

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华中科技大学现代控制理论--动态规划与离散系统最优控制(可编辑)

华中科技大学现代控制理论--动态规划与离散系统最优控制(可编辑)

华中科技大学现代控制理论--动态规划与离散系统最优控制Ch.7 最优控制原理目录 1/1 目录 7.1 最优控制概述 7.2 变分法 7.3 变分法在最优控制中的应用 7.4 极大值原理7.5 线性二次型最优控制 7.6 动态规划与离散系统最优控制 7.7 Matlab问题本章小结动态规划与离散系统最优控制 1/3 7.6 动态规划与离散系统最优控制前面讨论了连续系统最优控制问题的基于经典变分法和庞特里亚金的极大值原理的两种求解方法。

所谓连续系统,即系统方程是用线性或非线性微分方程描述的动态系统。

该类系统的控制问题是与传统的控制系统和控制元件的模拟式实现相适应的,如模拟式电子运算放大器件、模拟式自动化运算仪表、模拟式液压放大元件等。

随着计算机技术的发展及计算机控制技术的日益深入,离散系统的最优控制问题也必然成为最优控制中需深入探讨的控制问题,而且成为现代控制技术更为关注的问题。

动态规划与离散系统最优控制 2/3 离散系统的控制问题为人们所重视的原因有二。

1 有些连续系统的控制问题在应用计算机控制技术、数字控制技术时,通过采样后成为离散化系统, 如许多现代工业控制领域的实际计算机控制问题。

2 有些实际控制问题本身即为离散系统, 如某些经济计划系统、人口系统的时间坐标只能以小时、天或月等标记; 再如机床加工中心的时间坐标是以一个事件如零件加工活动的发生或结束为标志的。

动态规划与离散系统最优控制 3/3 本节将介绍解决离散系统最优控制的强有力工具--贝尔曼动态规划,以及线性离散系统的二次最优控制问题。

内容为最优性原理与离散系统的动态规划法线性离散系统的二次型最优控制最优性原理与离散系统的动态规划法 1/3 7.6.1 最优性原理与离散系统的动态规划法基于对多阶段决策过程的研究,贝尔曼在20世纪50年代首先提出了求解离散多阶段决策优化问题的动态规划法。

如今,这种决策优化方法在许多领域得到应用和发展,如在生产计划、资源配置、信息处理、模式识别等方面都有成功的应用。

华中科技大学机械学院硕士课程课表

华中科技大学机械学院硕士课程课表

2
现代控制工程
32
2
易孟林、曹树平
软件工程质量体系
32
2
机器人学
32
2
尹周平、黄永安
大批量定制原理与技术
24 1.5
微机电系统技术基础
32
2
赵英俊
数字化成形与制造
24 1.5
气动控制与自动化技术
32
2
朱碧海、唐晓群
精微制造技术
32
2
微纳测试技术
32
2
刘世元、汤自荣
现代数控技术
32
2
绿色设计
24 1.5
7-8 周,C12-S312)软件工程质量体系(1-8 周,C12-N404)密码学与智能卡技术 2-9 周 D3-226 功能材料与应用(2-9 周,D9-D419)供应链管理(10-15 周,D3-226)
故障诊断学(11-12、14-19 周,D9-D416)光电检测技术(11-12、14-19 周,C12-N505)

7-8
9-10 11-12
1-2
无损检测新技术(1-6 周,D9-D417)、管理学(5-12 周,C12-S311)、运筹学(16-19 周,D1-339)、制造执行系统技术及应用(10-11 周,C12-S304)、微机电系 统技术基础(3-10 周,D9-D416)、软件工程与面向对象编程(1-8 周,D9-D419)、现代制造系统的智能控制、监控与诊断技术(1-6 周,D9-D418) 无损检测新技术(1-6 周,D9-D417)、管理学(5-12 周,C12-S311)、运筹学(16-19 周,D1-339)、制造执行系统技术及应用(10-11 周,C12-S304)、微机电系 统技术基础(3-10 周,D9-D416)、软件工程与面向对象编程(1-8 周,D9-D419)

华中科技大学现代控制理论 7.1 最优控制概述

华中科技大学现代控制理论 7.1 最优控制概述

目标集(1/3)
2. 目标集
动态系统在控制u(t)的作用下总要发生从一个状态到另一个 状态的转移,这种转移可以理解为状态空间的一个点或系统 状态的运动。 在最优控制问题中,系统运动的初始状态(称初态)通常是 已知的,即x(t0)=x0为已知, 而所要达到的最终状态(称末态)是控制所要求达到 的目标。
E k1 (T ) Ai 0 exp i RT i 1,2
该化学反应式可代表一大类化工操作,通常希望中间产物 B的产量尽可能大,因而要求防止后面的反应继续进行下 去。
间歇化学反应器的最大产量控制问题(2/3)
为更清楚地讨论上述产量最大的控制问题,设化学反应式的 第一步反应是二级反应,第二步反应是一级反应。 这样,可得如下间歇化学反应器内的物料平衡方程
例如, 飞船控制系统要求所携带的燃料最少或到达末态 的时间最短,而连续搅拌槽系统的性能指标为一个带函数 积分的指标,需求其最小。 由于各种最优控制问题所要解决的主要矛盾不同,设计者 的着眼点不同,因此归结出的性能指标是不同的。
性能指标(2/3)
一般形式的性能指标为
J S ( x(t f ), t f ) L( x(t ), u(t ), t )dt
飞船的月球软着陆问题(3/3)
这两个问题可归结为分别求 J1=m(tf)
J2=m(tf)
为最小的数学问题。
间歇化学反应器的最大产量控制问题(1/3)
2) 间歇化学反应器的最大产量控制问题 设间歇化学反应器内进行如下常见的化学反应
Ak1 (T ) B k2 (T ) C
式中,k1(t)和k2(t)为反应速率常数,并与温度T满足如下关系
t0 tf
最优控制问题的描述(2/2)

2018华中科技大学考研官方指定参考书目

2018华中科技大学考研官方指定参考书目

2018华中科技大学考研官方指定参考书目准备2018考研华中科技大学的同学们!对于考研中参考书目是非常重要的,现在聚英考研网的小编就为大家整理了2018华中科技大学考研官方指定的参考书目。

参考书目如下:机械科学与工程学院408计算机学科专业基础综合:谢希仁《计算机网络》;严蔚敏《数据结构》;唐朔飞《计算机组成原理》;汤子瀛《计算机操作系统》;白中英《计算机组成原理》505工业设计综合(含人机工程学、工业设计方法学、命题设计)丁玉兰《人机工程学》;简召全《工业设计方法学》626工业设计史论(工业设计史、工业设计概论)程能林《工业设计概论》;何人可《工业设计史》805机械设计基础二[专业硕士]彭文生《机械设计与机械原理考研指南》;杨家军《机械设计基础》806机械设计基础彭文生《机械设计与机械原理考研指南》;钟毅芳《机械设计》;杨家军《机械原理》807互换性与技术测量谢铁邦《互换性与技术测量》808互换性与技术测量二[专业硕士]谢铁邦《互换性与技术测量》815生产运作与管理二[专业硕士]陈荣秋《生产与运作管理》824信号与线性系统郑君里《信号与系统》;管致中《信号与线性系统》;;吴大正《信号与线性系统分析》829自动控制原理(含经典控制理论、现代控制理论)孙德宝《自动控制原理》;胡寿松《自动控制原理》831电子技术基础康华光《电子技术基础-模拟部分》;康华光《电子技术基础-数字部分》838物理光学梁铨廷《物理光学》;竺子民《物理光学》868生产运作与管理陈荣秋《生产与运作管理》体育部624体育学基础综合王道俊《教育学》;田麦久《运动训练学》土木工程与力学学院考试科目参考书目199管理类联考综合能力编写组《普通逻辑》841工程力学龙驭球《结构力学》;倪樵《材料力学》;孙训方《材料力学》;包世华《结构力学》 843工程经济及项目管理杜春艳《工程经济学》882结构力学[专业硕士]龙驭球《结构力学》;包世华《结构力学》893项目管理[专业硕士]仲景冰《工程项目管理》896交通工程学(一)徐吉谦《交通工程总论》897道路规划与设计(一)赵永平《道路勘测设计》;吴瑞麟《道路规划与勘测设计》;徐家钰《道路工程》;杨少伟《道路勘测设计》;吴瑞麟《城市道路设计》哲学系考试科目参考书目243德语赵仲《大学德语》;朱建华《新编大学德语(1-4册)》244法语孙辉《简明法语教程(上下册)》;马晓宏《法语(1-4册)》613马克思主义哲学原理陈先达《马克思主义哲学原理》858西方哲学史罗素《西方哲学史》;赵敦华《西方哲学简史》;苗力田《西方哲学史新编》;斯通普夫《西方哲学史》外国语学院211翻译硕士英语[专业硕士]琼·平卡姆《中式英语之鉴》;庄绎传《英汉翻译简明教程》;编写组《人事部二级笔译教程》;张培基《英汉翻译教程》241日语陈俊森《新大学日语标准教程(基础篇)1、2》;陈俊森《新大学日语标准教程(提高篇)1、2》242俄语于长慧《俄语》243德语朱建华《新编大学德语(1-4册)》;赵仲《大学德语》244法语马晓宏《法语(1-4册)》;孙辉《简明法语教程(上下册)》357英语翻译基础[专业硕士]陈宏薇《新编汉英翻译教程》;穆雷《英汉翻译基础教程》448汉语写作与百科知识[专业硕士]叶朗《中国文化读本》616基础英语张汉熙《高级英语》617基础德语上海外语教育出版社《德语综合教程》;梁敏《当代大学德语》618基础日语陆静华《日语综合教程》;陈小芬《日语综合教程》;季林根《日语综合教程》861英语专业综合(英美文学,语言学)王守仁《英国文学选读》;刘炳善《英国文学简史》;陶洁《美国文学选读》;Radford《Linguistics: An Introduction》;常耀信《美国文学简史》862德语专业综合陈晓春《高级德语教程》;徐智儿《德语词汇学》;张崇智《德汉翻译教程》;陈晓春《德语修辞学》863日语专业综合金田一春彦《日语概说》书本推荐:《2018华中科技大学861英语专业综合(英美文学,语言学)考研专业课复习全书》(含真题与答案解析)《2018华中科技大学887数据结构与算法分析考研专业课复习全书》(含真题与答案解析)《2018华中科技大学886微型计算机原理及应用考研专业课复习全书》(含真题与答案解析)法学院243德语朱建华《新编大学德语(1-4册)》;赵仲《大学德语》397法硕联考专业基础(法学)[专业硕士]全国法律硕士专业学位教育指导委员会《全国法律硕士专业学位研究生入学联考考试指南》398法硕联考专业基础(非法学)[专业硕士]全国法律硕士专业学位教育指导委员会《全国法律硕士专业学位研究生入学联考考试指南》497法硕联考综合(法学)[专业硕士]全国法律硕士专业学位教育指导委员会《全国法律硕士专业学位研究生入学联考考试指南》498法硕联考综合(非法学)[专业硕士]全国法律硕士专业学位教育指导委员会《全国法律硕士专业学位研究生入学联考考试指南》611公法姜明安《行政法与行政诉讼法》;张千帆《宪法学》;高铭暄《刑法学》856私法魏振瀛《民法》;范健《商法》。

华中科技大学机械科学与工程学院

华中科技大学机械科学与工程学院

机械科学与工程学院华中科技大学机械科学与工程学院创建于1953年,伴随着共和国机械工业的成长,机械科学与工程学院走过了风风雨雨半个多世纪的光辉历程,现已成为华中科技大学规模最大,实力最雄厚的学院之一。

早期工作主要针对大批量生产自动线和各类专用机床。

70年代,在我国首次自行研制出立式和卧式加工中心。

80年代,开始将信息技术引入传统的制造业并成为国内最重要的研究力量。

在CAD/CAM、柔性自动化、精密加工以及数控方面开始艰苦的创业。

90年代,本学科在制造业信息化、激光加工自动化、大型医疗装备方面的研究富有成效,尤其是在数控技术和制造业信息化方面取得了突破性进展,今天已形成相当规模的产业,总产值已超过5亿元,在数控和CAM/CAM/CAPP方面当属中国高校之最。

进入21世纪后,本学科在数字制造、电子制造、微纳制造、工业工程等交叉学科领域开展了诸多具有创新性的研究工作,并成为国内在相关研究领域的排头兵。

目前,本学科已经形成了具有活力的学科方向及实力强且结构合理的学术队伍,建立了高水平的教学、科研基础平台,形成了学、研、产协调发展的态势,主要研究方向及其特色与前景如下:1.数控技术与系统此方向的研究与开发在国内处于领先水平,研究成果已转化成有相当规模的产业,年产值超过5亿元。

现正在开发研究新一代的智能的、网络化的数控系统。

2.先进装备及其技术结合国家支柱产业、国防、医疗等行业对关键装备的需求,研制实用高水平装备;参与企业重大关键装备或重型机床的数控化改造;研制数值化基础部件、先进功能部件及新型数字化装备。

3.制造业信息化技术此方向的研究与开发在国内处于前列,在CAD/CAM/CAPP方面的研究工作已形成较大规模的产业,其中CAD和CAPP所占国内市场超过70%。

在数字化样机、虚拟设计、多学科优化设计等方面的研究处于国内领先水平。

4.数字化制造面向能源、运载、国防等领域的重大需求,在数字制造基础理论研究方面国内领先并具有较大的国际影响,承担了以我校为首席的973项目、国家自然科学基金重大、重点项目,研究工作具有国内领先水平。

控制2012下半年课表

控制2012下半年课表

金工实习 6-15周 贝恩海 东校区工程实训中心
英语自主学习上机 东校区机房(第14,16周)
英语自主学习上机 东校区机房(第7,9,11周)
备注
说明
秋季作息时间:9-10节 18:30-20:05; 11-12节 20:15-21:50; 夏季作息时间:9-10节 19:00-20:35; 11-12节 20:45-22:20。
一元分析学 5-20周 雷冬霞 东九楼D106
代数与几何(与光实1201合) 8-19周 文志雄 东九楼D116 工程化学 7-16周 王庶 东九楼D201
大学英语读写(一)5-20周 冷琦 东九楼A109
工程化学 7-16周 王庶
东九楼D216
一元分析学 5-20周 雷冬霞 东九楼D106 军事理论 6-13周 胡家国 东十二楼F101 形势与政策 第17周 陈梅 东十二楼F102
院(系)主管教学负责人签字:秦肖臻
制表人:陈虹
联系电话:87543230
14——13
1—2 3—4 星期一 5—6 7—8 9—10 1—2 3—4 星期二 5—6 7—8 9—12 1—2 3—4 星期三 5—6 7—8 9—12 1—2 3—4 星期四 5—6 7—8 9—11 1—2 3—4 星期五 5—6 7—8 9—11 1—2 星期六 3—4 5—6 7—8 1—2 星期日 3—4 5—6 7—8
考试安排:
代数与几何(与光实1201合)8-19周 文志雄 东九楼D116 一元分析学 5-20周 雷冬霞 东九楼D106 中国近现代史纲要(与光实1201合) 6-17周 黄长义 东九楼D114
英语视听说(一)5-20周 东九楼A214 大学体育(一)5-20周 东校区操场 工程制图(一)6-18周 刘世平 东十二楼310

现代控制工程第一章

现代控制工程第一章

(4)1952年美国MIT的Servomechanism Laboratory 研制出第一台数控机床;
二.控制理论的发展 4. 现代控制(Modern Control) (1950- ) (2)Bellman(1920-1984) 1957年在 RAND公司的支持下 发表著名的Dynamic Programming,建立最优控制 的基础; California大学Los Angle分校数学系教授。仅用三个月就 完成了普林斯顿大学数学系的博士要求。他的工作为决策论 与最优控制奠定了基础,被广泛应用于导弹、航空、航天等 军事和民用工业领域。1979年获得IEEE Medal of Honor。
在博士学位的授予仪式上,执行主席看到他一脸稚气,询问 他的年龄。维纳不愧为数学神童,他的回答十分巧妙:“我 今年岁数的立方是个四位数,岁数的四次方是个六位数,这 两个数,刚好把十个数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9全 都用上了。大家都被他的这道妙题深深地吸引住了,都在议 论他的年龄问题。21的立方是四位数,而22的立方已经是五 位数了,所以维纳的年龄最多是21岁;18的四次方是六位数, 而17的四次方则是五位数了,所以维纳的年龄至少是18岁。 这样,维纳的年龄只可能是18、19、20、21这四个数中的一 个。剩下的工作就是筛选了。20的立方是8000,有3个重复数 字0,不合题意。同理,19的四次方等于130321,21的四次方 等于194481,都不合题意。最后只剩下一个18,是不是正确 答案呢?验算一下,18的立方等于5832,四次方等于104976, 恰好“不重不漏”地用完了十个阿拉伯数字,多么完美的组 合!这个年仅18岁的少年博士,后来果然成就了一番大事业: 他成为信息论的前驱和控制论的奠基人。
二.控制理论的发展 3.经典控制(Classical Control)(1935-1950) (1)美国Bell实验室Bode(1938)(1905-1982),以及 Nyquist(1940)(1889-1976)提出频率响应法;

课程教学大纲华中科技大学机械科学与工程学院

课程教学大纲华中科技大学机械科学与工程学院

华中科技大学卓越工程师培养计划机械设计制造及其自动化专业课程教学大纲机械科学与工程学院二〇一一年四月目录华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (1)《思想道德修养与法律基础》课程教学大纲 (1)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (13)《马克思主义基本原理概论》课程教学大纲 (13)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (25)《中国语文》课程教学大纲 (25)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (31)《一元分析学》课程教学大纲 (31)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (37)《多元分析学》课程教学大纲 (37)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (44)《应用概率统计》课程教学大纲 (44)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (48)《应用复分析》课程教学大纲 (48)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (52)《代数与几何》课程教学大纲 (52)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (56)《大学英语读写(一)》课程教学大纲 (56)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (60)《大学英语读写(二)》课程教学大纲 (60)II华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (65)《大学英语视听说(一)》课程教学大纲 (65)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (69)《大学英语视听说(二)》课程教学大纲 (69)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (73)《口语交际与演讲》课程教学大纲 (73)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (76)《跨文化交际》课程教学大纲 (76)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (81)《C++程序设计基础》课程教学大纲 (81)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (86)《大学物理(四)(上、下)》课程教学大纲 (86)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (91)《基础物理实验(一)》课程教学大纲 (91)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (95)《基础物理实验(二)》课程教学大纲 (95)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (98)《工程导论》课程教学大纲 (98)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (100)《计算机网络技术及应用》课程教学大纲 (100)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (105)III《数据库技术及应用》课程教学大纲 (105)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (109)《工程制图(五)》课程教学大纲 (109)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (116)《电路理论》课程教学大纲 (116)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (120)《理论力学(二)》课程教学大纲 (120)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (123)《材料力学(二)》课程教学大纲 (123)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (126)《模拟电子技术(三)》课程教学大纲 (126)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (133)《机械原理(三)》课程教学大纲 (133)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (137)《机械设计(三)》课程教学大纲 (137)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (141)《工程控制基础》课程教学大纲 (141)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (145)《工程控制实验(一)》课程教学大纲 (145)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (147)《机械制造技术基础》课程教学大纲 (147)IV华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (151)《工程材料学》课程教学大纲 (151)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (156)《工程测试技术》课程教学大纲 (156)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (161)《工程热力学(一)》课程教学大纲 (161)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (164)《工程传热学(一)》课程教学大纲 (161)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (167)《流体力学》课程教学大纲 (167)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (171)《工程化学》课程教学大纲 (171)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (176)《互换性测量技术基础》课程教学大纲 (176)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (180)《计算机图形学与CAD技术》课程教学大纲 (180)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (184)《学科概论》课程教学大纲 (184)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (186)《微机原理》课程教学大纲 (186)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (191)V《数字电路》课程教学大纲 (191)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (196)《综合测控实验》课程教学大纲 (196)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (198)《机电传动控制》课程教学大纲 (198)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (202)《机械制造技术基础(三)》课程教学大纲 (202)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (207)《计算方法(二)》课程教学大纲 (207)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (211)《液压与气压传动》课程教学大纲 (211)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (215)《现代设计方法》课程教学大纲 (215)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (218)《先进制造技术》课程教学大纲 (218)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (221)《数控技术》课程教学大纲 (221)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (227)《机械制造装备技术》课程教学大纲 (227)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (230)《大型集中ProjectⅠ-形体与机构设计训练》课程教学大纲 (230)VI华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (234)《大型集中ProjectⅡ-机械设计与制作训练》课程教学大纲 (234)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (236)《大型集中Project Ⅲ—机电测控综合训练》课程教学大纲 (236)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (239)《科技创新活动》课程教学大纲 (239)华中科技大学卓越工程师教育培养计划 (241)《金工实习》课程教学大纲 (241)VIIVIII华中科技大学卓越工程师教育培养计划《思想道德修养与法律基础》课程教学大纲一、课程名称思想道德修养与法律基础二、课程编码0301901三、学时与学分36学时/3学分四、先修课程中国近现代史纲要五、课程教学目标1. 对大学生进行社会主义道德教育和法制教育,帮助学生增强社会主义法制观念,提高思想道德素质,解决成人成才过程中遇到的实际问题;2. 以社会主义核心价值体系为统领,以理想信念为核心,以爱国主义为重点,以公民基本道德规范为基础,以全面发展为目标,增强大学生遵纪守法观念,促进思想道德素质、科学文化素质和健康素质协调发展。

2019年华中科技大学考研参考书目大全必看

2019年华中科技大学考研参考书目大全必看

2019年华中科技大学考研参考书目大全必看308护理综合参考书目:人民卫生出版社出版的最新版的本科教材《护理学基础》、《内科护理学》及《外科护理学》。

331社会工作原理参考书目:1、王思斌主编,《社会工作概论》(第二版),北京:高等教育出版社,2006年。

2、文军主编,《社会工作模式:理论与应用》,北京:高等教育出版社,2010年。

3、郑杭生主编,《社会学概论新修》(精编版),北京:中国人民大学出版社,2009年。

4、戴维•波普诺著,《社会学》(第十一版),北京:中国人民大学出版社,2007年。

334新闻与传播专业综合能力参考书目郭庆光著:《传播学教程》,中国人民大学出版社1999年版;邵培仁主编:《媒介管理学》,高等教育出版社2002年版;吴廷俊主编:《科技发展与传播革命》,华中科技大学出版社2001年版;黄瑚主编:《新闻法规与职业道德教程》,复旦大学出版社2003年版。

335出版综合素质与能力参考书文化常识部分参考书(1)吴鹏森、房列曙主编.人文社会科学基础(第二版).上海:上海人民出版社,2008年版(2)赵春红编著.现在科技发展概论(第一至第四章,第七至第九章).南京:南京大学出版社,2008年第1版汉语语言文字基础和逻辑基础部分参考书:(3)中国编辑学会等编.出版专业基础(初级,第五至第九章).武汉:崇文书局,2007年。

344风景园林基础一、参考书目 1.《城市园林绿地系统规划》徐文辉著,华中科技出版社,2007; 2.《园林设计》唐学山等编著,中国林业出版社,1997; 3.《现代景观规划设计》(第三版)刘滨谊著,东南大学出版社,2010; 4.《中国古典园林史》(第三版)周维权主编,清华大学出版社,2008;5.《西方造园变迁史》针之谷钟吉主编,中国建筑工业出版社,2005;6.《园林工程》孟兆祯主编,中国林业出版社,1996。

353卫生综合参考书目:杨克敌主编《环境卫生学》第六版,人民卫生出版社金泰廙主编《职业卫生与职业医学》第六版,人民卫生出版社吴坤主编、孙秀发副主编《营养与食品卫生学》第六版,人民卫生出版社方积乾主编《卫生统计学》第五版,人民卫生出版社李立明主编《流行病学》第六版,人民卫生出版社355建筑学基础参考书目①《中国建筑史》(第五版),东南大学,潘谷西主编,中国建筑工业出版社,2004②《外国建筑史(19世纪末叶以前)》(第三版),清华大学,陈志华著,中国建筑工业出版社,2004③《外国近现代建筑史》(第二版),同济大学,罗小未主编,中国建筑工业出版社,2004④《建筑构造》中国建筑工业出版社⑤重要的近现代建筑理论文献⑥国际古迹遗址理事会中国国家委员会. 《中国文物古迹保护准则》. 2000.432统计学参考书目1.刘次华、万建平《概率论与数理统计》第三版。

华中科技大学现代控制理论 7.7 Matlab问题

华中科技大学现代控制理论 7.7 Matlab问题

(1) 函数 函数care()
函数care()的主要调用格式为 [P,L,K] = care(A,B,Q,R) [P,L,K] = care(A,B,Q) 其中,输入格式中的矩阵A和B分别为线性定常连续系统状态空 间模型的系统矩阵和输入矩阵, Q和R分别二次型目标函数的加权矩阵。 第2种调用格式的矩阵R缺省为单位矩阵。
连续时间线性定常系统的二次型最优控制(3/6) 连续时间线性定常系统的二次型最优控制
输出格式的P为连续黎卡提矩阵代数方程 AτP+PA-PBR-1BτP=-Q 的对称矩阵解,K为线性二次型最优控制的状态反馈矩阵R-1BτP, L为闭环系统的极点。 (2) 函数 函数lqr() 函数lqr()的主要调用格式为: [K,P,L] = lqr(A,B,Q,R) 其中,输入输出格式中各矩阵的意义与函数care()一致。
J =∫

0
τ x
2 0 2 0 1 x + 2u dt
下的最优控制律并仿真闭环控制系统的状态响应。
连续时间线性定常系统的二次型最优控制(5/6) 连续时间线性定常系统的二次型最优控制
Matlab程序 程序m7-1如下。 如下。 程序 如下
A=[-1 -2; -1 3]; B=[2; 1]; Q=[2 0; 0 1]; R=2; x0=[2; -3]; K=lqr(A,B,Q,R) csys=ss(A-B*K,B,[],[]); [y,t,x]=initial(csys,x0); plot(t,x); % 赋值状态方程各矩阵 % 赋值二次型目标函数的权矩阵 % 赋值初始状态 % 求线性二次型最优控制的状态反馈矩阵K % 建立闭环系统模型 % 求闭环系统的状态响应 % 绘制状态响应曲线

现代控制工程原理 华中科技大学 易孟林 第1章

现代控制工程原理 华中科技大学 易孟林 第1章

自适应控制: 通过控制器与具有随机动态特性的被控 过程相匹配来克服、解决被控对象不确定给控制系统带 来的影响。如何利用各种间接或直接辨识系统动态特性 的方法随时调整控制规律达到最优控制。
非线性系统理论: 主要研究非线性系统状态的运动规 律和改变这些规律的可能性和实施方法,建立和揭示系 统结构、参数、行为和性能之间的关系。其主要包括能 控性、能观性、稳定性、线性化、解耦以及反馈控制、 状态估计等理论。 随着现代控制理论的不断发展,还出现了大系统理论、智 能控制理论、鲁棒控制理论以及离散事件系统理论等。
庞特里亚金 L.S.Pontryagin
从60年代以后,现代控制理论还在继续发展,并形成 了几个分支学科:线性系统理论、最优控制理论、自适应 控制、动态系统辨识、大系统理论等。
现代控制理论的特点
研究对象:线性系统、非线性系统、时变系统、多变量系统 、连续与离散系统
数学上:状态空间法
方法上:研究系统输入/输出特性和内部性能
线性系统非线性系统时变系统多变量系统连续与离散系统现代控制理论与经典控制理论的差异经典控制理论现代控制理论研究对象单输入单输出系统siso高阶微分方程多输入多输出系统mimo一阶微分方程组研究方法传递函数法外部描述状态空间法内部描述研究工具拉普拉斯变换线性代数矩阵分析方法频域复域频率响应和根轨迹法设计方法pid控制和校正网络状态反馈和输出反馈其他频率法的物理意义直观实用难于实现最优控制易于实现实时控制和最优控制现代控制理论中的两个重要概念现代控制理论中的两个重要概念现代控制理论中的两个重要概念现代控制理论中的两个重要概念动态系统量测系统内使系统由任意初始状态x则系统所有状态能控系统能控即可以完全通过输入控制系统的每一个状态
控制论之父——韦纳

现代控制工程原理 华中科技大学 易孟林 第6章

现代控制工程原理 华中科技大学 易孟林 第6章
第6章 控制系统的状态空间综合
内容提要:
控制系统的分析和综合是控制系统研究的 两大课题。
系统分析包括:状态方程式的求解;能控 性和能观测性分析;能控性和能观测性分解; 稳定性分析;化成各种标准型等。
系统综合包括:设计控制器,寻求改善系 统性能的各种控制规律,以保证系统的各种 性能指标要求都得到满足。
与 的秩相同,能控性不变,得证。
U cK
U c0
关于状态反馈不保持系统的能观测性可做如下 解释:
例如,对单输入单输出系统,状态反馈会改变 系统的极点,但不影响系统的零点。这样就可能会 出现把闭环系统的极点配置在原系统的零点处,使 传递函数出现零极点对消现象,因而破坏了系统的 能观测性。
定理6-2 输出反馈不改变原被控系统0 A,B,C 的能控性和能观测性。
输出反馈控制律为
u r Hy
(6-6)
式中, r—r维参考输入向量, H—rm输出反馈矩阵。
把式(6-5)的输出方程代入式(6-6)中整理后,得
u I HD 1r HCx
再将上式代入(6-5),可得输出反馈闭环系统
的状态空间表达式为
x A BI HD1 HC x BI HD1 r
b~ 和 c~ 阵不变。c~ 阵不变表明增加状态反馈
后,而不能改变传递函数的零点。
其对应的特征多项式为
f K~
(s)

sn
(a1

~ kn
)s
n1
(an1

~ k2 )s
~ (an k1)
(6-17)
闭环系统的传递函数为
GK~ (s) c~ sI ( A~ b~K~) 1b~ sn (a1 k~n c)s1snn11(cann11sk~c2n)s (an k~1)
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式中,x(k)—n维状态向量;u(k)—r维输入向量;G— n×n系统矩阵;H—n×r输入矩阵。
定义5-5 如果存在输入信号序列u(k),u(k+1),…,u(N-1), 使得系统从第k步的状态x(k)开始,能在第N步上达到 零状态(平衡状态),即x(N)=0,其中N为大于k的某 一个有限正整数,那么就称此系统在第k步上是能控的,两个电容相等。选各自的电压为状态 变量,且设电容上的初始电压为零,根据电路理论,则 两个状态分量恒相等。相平面图(b)中,相轨迹为一条直 线,因此系统状态只能在相平面的一条直线上移动,不 论电源电压如何变动,都不能使系统的状态变量离开这 条直线。显然,它是不完全能控的。
现代控制理论
如果每一个第k步上的状态x(k)都是能控状态,那 么就称系统在第k步上是完全能控的。如果对于每一个 k,系统都是完全能控的,那么就称系统是完全能控的。
例 设离散系统的状态方程为:
试分析能否找到控制作用 转移到零状态。
解:利用递推法:
,将初始状态
为检验该系统能否在第一步由 转移到零状态,令:
∴该系统若取 上转移到零状态
目目 录录
5.1 线性系统的能控性及其判别 5.2 线性系统的能观测性及其判别 5.3 能控性和能观测性判别的特例 5.4 能控性和能观测性的对偶关系 5.5 线性系统的结构分解
5.6 传递函数阵与能控性和能观测性之间的关系
5.7 能控标准型和能观测标准型 5.8 利用MATLAB分析系统的能控性和能观测性 小结
定理5-3 线性定常系统
状态能控的充分必要条
件为下列等价条件之一:
(1)矩阵 是行线性无关的。
(2)矩阵
是行线性无关的。
(3)格拉姆矩阵
(5-9)
是非奇异的。 (4)n×nr能控性矩阵
的秩是n。
证明(1)对线性定常系统,状态转移矩阵为 令 t0=0, 便有 或
根据上面的推论,便可得到(1)中的结论。
选择电感中的电流以及电容上的电压作为 状态变量。当电桥平衡时,电感中的电流作为 电路的一个状态是不能由输出变量来确定的, 所以该电路是不能观测的。
现代控制理论
知识要点
连续系统的能控性和能观测性、离散系统的 能控性和能观测性、能控性和能观测性的对偶关 系、系统的能控标准型和能观测标准型、系统的 结构分解 、单变量系统的实现 、传递函数 阵 与 能控性和能观测性之间的关系 。
,则能将
在第一步
例 设离散系统的状态方程为
试分析能否找到控制作用
,将初始状态
转移到零状态。
解:利用递推,有K=0时,
显然,若令x(1)=0,该方程解不出u(0),这说明 对于该系统不能在第一步由初始状态转移 到零状态,须再递推一步。
K=1时,
若令x(2)=0,该线性方程解对u(0),u(1)无解,说 明该系统不能在第二步由初始状态转移到 零状态,还须递推一步。
将此式代入式(5-10),并加以整理得 (5-11)
式中 为输入信号u(t)的函数。
5.1 线性系统的能控性及其判别
5.1.1 引言
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分析:
x1与输入u无关,不能控, x2能控, x1, x2不完全能控。
y= x1+ x2 , x1或x2 都能对y产生影响,通过y能
确定x1或x2 ,能观测。 能控能观是最优控制和最
优估计的设计基础。
5.1.2 线性离散时间系统的能控性 设离散系统的状态方程为
可使任意非零完全 能控,但任意非零 完
全能控并不要求式(5-15)成立。因此,对G奇异,
式(5-15)成立仅为系统完全能控的充分而非必要
条件。定理证毕。
例5-6 设线性定常离散系统状态方程为
试判断系统状态的能控性。 解 因为本题G阵为奇异,所以利用系统能控性
矩阵的秩
说明不了系统是否能控。
实际上,这个系统在第1步上的状态为
K=2时,
若令x(3)=0,上式便是一个含有三个未知量的 齐次方程
解此齐次方程,有
就是说,该系统在u(0),u(1),u(2)的控制作用下,能在
第三步上由初始状态
转移到零状态。
定理5-7 线性定常离散系统
的G非奇异,
则状态能控的充要条件是
能控性矩阵
的秩为n。若G奇异,则此
为状态能控的充分条件。
(2)因为
,而拉式变换是线性变换,
同时考虑到矩阵指数上的符号,并不影响线性相关
性,故当 是行线性无关时,
也是线性
无关的;反之亦然。证毕。
(3)将

,代入(5-2)式中,
并再次考虑矩阵指数上的符号不影响线性相关性,
则可得到(3)中的结论。
(4)已知状态方程(5-8)的解为
不失一般性,假设
, 则有
(5-10) 利用凯莱-哈密顿(Cayley-Hamilton)定理,可将 表示为
如果假设
,则可导出
这意味着,对任意

,一定可
以构成相应输入
并在其作用下有

以上表明,当G阵为奇异时,系统能控并不一定
要求式(5-15)成立。
5.1.3 线性定常连续系统的能控性 1.状态的能控性
设线性定常系统的状态方程为
(5-8)
式中,A—n×n矩阵;B—n×r矩阵。 定义5-3 如果存在一个分段连续的输入信号u(t),能 在有限时间区间[t0,tf ]内,将系统的任一初始状态x(t0) 转移到终端状态x(tf),那么称此系统的状态是完全能控 的,或简称系统是能控的,若系统n个状态变量中, 至少有一个状态变量不能控时,则称此系统是状态 不完全能控的,或简称系统是不能控的。
证明 根据离散状态方程的解
若系统是能控的,则在k=n时,由上式可解出 ,使得x(k)在第n个采样时刻为零,
即x(n)=0,从而有
即 按照矩阵乘法可写成
由此可知,当且仅当
(5-15)
成立,任意非零
为完全能控。当G非奇异
时,任意非零
完全能控等价于任意非零
即系统完全能控。但当G奇异时,式(5-15)成立
大家好
第5章 控制系统的 能控性和能观测性
内容提要
能控性和能观测性是现代控制理论中两个重要的 基本概念,它是卡尔曼在 1960 年首先提出的。在现 代控制理论中,分析和设计一个 控 制系统时,必须 研究这个系统的能控性和能观测性。
本章学习的内容包括线性系统的能控性和能观测 性、对偶原理、动态方程的标准型、动态 方 程的结 构分解以及系统的实现。
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