《控制论基础》

1导论1

1.1 控制论的起源1

1.2 控制论的研究对象5

1.3 控制论的基本概念7

1.3.1 信息8

1.3.2 系统11

1.3.3 控制14

2控制论的科学基础18

2.1 统计数学18

2.2 数理逻辑23

2.3 语言学27

2.4 生物科学31

3系统的描述35

3.1 动态系统描述的时域法35

3.1.1 动态系统的状态空间描述35

3.1.2 动态系统输入—输出关系的差分方程描述38

3.1.3 动态系统的脉冲响应描述40

3.2 动态系统描述的频域法42

3.3 系统的逻辑描述法47

3.3.1 时序逻辑系统的描述48

3.3.2 图灵机的描述50

3.3.3 自动机的概率描述53

4系统辨识57

4.1 系统辨识问题57

4.2 系统的参数估计60

4.3 系统的非参数模型辨识67

4.3.1 线性系统的脉冲响应辨识68

4.3.2 非线性系统的非参数辨识72

4.4 系统的结构辨识74

5系统分析77

5.1 状态空间分析法77

5.2 房室分析法80

5.2.1 房室的定义81

5.2.2 房室的数学描述82

5.3 系统的稳定性85

5.4 系统的能控性与能观性92

6最优控制98

6.1 最优控制问题的数学描述98

6.2 最小值原理101

6.2.1 最小值原理的表述101

6.2.2 线性二次型最优调节器105

6.3 动态规划与离散系统的最优控制111

6.3.1 最优途径问题111

6.3.2 离散系统最优控制问题113

7状态估计118

7.1 引言118

7.2 线性系统的状态观测器119

7.2.1 一般观测器119

7.2.2 最小维观测器121

7.3.1 最优估计问题128

7.3 卡尔曼滤波器128

7.3.2 卡尔曼滤波公式129

8随机控制139

8.1 引言139

8.2 随机控制问题的描述141

8.3 最小方差控制144

8.4 确定性等价原理和 LQG 问题的解152

9.1.1 自适应158

9.1 基本概念158

9自适应、学习和自组织158

9.1.2 学习159

9.1.3 自组织161

9.2 自适应控制系统164

9.2.1 自适应机的一般原理164

9.2.2 参考模型自适应控制系统165

9.2.3 自校正调节器167

9.3 学习系统170

9.3.1 学习的方式171

9.3.2 图形识别172

9.3.3 塞尔弗里奇的“群妖堂”174

9.3.4 再励学习系统176

9.4 自组织系统177

10大系统181

10.1 引言181

10.2 大系统的基本概念182

10.3 分解协调方法186

10.3.1 分解协调的基本思想186

10.3.2 线性大系统的递阶控制188

10.4 分散控制192

11模糊控制197

11.1 引言197

11.2 模糊集合论199

11.2.1 模糊集与隶属函数199

13.3 生物系统的辨识207

11.2.2 分解定理与扩张原则207

11.3 模糊关系和模糊系统209

11.3.1 模糊关系210

11.3.2 模糊系统215

11.4 模糊语言和近似推理216

11.4.1 模糊语言216

11.4.2 近似推理219

11.5 模糊控制器223

11.5.1 模糊控制器原理224

11.5.2 模糊控制应用举例228

12工程控制论238

12.1 引言238

12.2 工程控制论的主要内容和特征239

12.2.1 经典控制理论239

12.2.2 现代控制理论241

12.2.3 大系统理论241

12.3 应用举例241

12.3.1 造纸机的计算机控制241

12.3.2 生化过程的辨识与控制248

12.3.3 宇宙飞船的姿态控制和软着陆253

13生物控制论261

13.1 生物控制论的产生与发展261

13.2 生物系统分析264

13.2.1 生物反馈系统的研究264

13.2.2 生物信号分析265

13.4 脑和神经系统271

13.4.1 神经与神经网络272

13.4.2 感觉信息处理277

13.4.3 脑信息处理系统277

14经济控制论280

14.1 经济控制论的形成280

14.2 经济控制论的基本概念284

14.2.1 经济控制论系统284

14.2.2 经济时间和经济空间286

14.3.1 建模的一般程序289

14.3 建模与控制289

14.2.3 计量经济模型概念289

14.3.2 几种典型的计量经济模型291

14.3.3 经济系统的控制方法294

14.4 应用举例295

14.4.1 国民经济总控制论系统296

14.4.2 密执安经济模型297

14.4.3 最优库存问题299

15智能控制论304

15.1 智能模拟304

15.2 人工智能程序的设计原理308

15.3 应用与前景313

15.3.1 博弈313

15.3.2 机器人314

15.3.3 专家系统315

15.3.4 美学317

参考文献319