课程先容更多>
  • 历史沿革
  • 培养目标及定位
  • 课程建设主要措施
  • 创新与特色
  • 同比水平
  • 教师队伍
  • 科研成果
  • 团队获奖
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  • 第一章 线性系统的状态空间描述
  • 第二章 系统的运动与离散化
  • 第三章 李雅普诺夫稳定性分析
  • 第四章 线性系统的能控性与能观测性
  • 第五章 状态反馈控制与状态观测器设计
课程概况更多>
  • 《线性系统理论与设计》是系统与控制科学领域一门最为基础的课程,是控制科学与工程学科方向的一门核心专业课。其主要研究对象是实际系统或问题经理想化后的多输入——多输出线性系统,其主要工具为状态空间法。线性系统理论的发展经历过经典线性控制理论与现代线性控制理论两个阶段。经典的线性控制理论主要以传递函数为工具,研究单输入——单输出控制系统的分析与设计问题。自20世纪50年代以来,随着航天等技术发展和控制理论应用范围的扩大,经典理论的局限性日趋明显,已不能满足实际需要。于是更为精巧的基于模型的现代线性控制理论就应运而生。在现代线性控制理论的产生过程中,美国学者R. E. 卡尔曼第一次将状态空间模型用于多变量的研究,同时还指出了系统的能控性和能观性、提出了对估计和预测都有效的卡尔曼滤波方法。所以他为现代线性控制理论的产生与发展起到了非常重要的作用。自20世纪60年代以后,线性控制理论又有了新发展,出现了线性系统几何理论、代数理论和多变量频域方法等研究多变量系统的新理论和新方法。随着计算机技术的发展,以线性系统为对象的计算方法和计算辅助设计问题也受到了很多的重视。本课程的教学要求就是通过学习,要求学生了解现代控制理论的体系结构,熟练地掌握线性控制系统的状态空间描述、时域分析与离散化;控制系统的李雅普诺夫稳定性;线性控制系统的能控性与能观测性;状态反馈与状态观测器等基本理论及方法。以此为基础了解本学科的最新研究动态,能够从事相关控制理论的研究并初步具备解决实际工程控制问题的能力。
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