《现代控制理论》教学大纲(本科).docx
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1、现代控制理论教学大纲课程英文名Modern Control Theory课程代码J0806Y04学分3总学时48理论学时40实验/实践学时 8课程类别学科基础课课程性质任选先修课程高等代数,常微分方程适用专业信息与计算科学、数学与应用数学开课学院理学院执笔人审定人制定时间2018年5月注:课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课;课程性质是指必修/限选/任选。一、课程地位与课程目标(一)课程地位本课程是数学学科基础课,是一门理论性和工程应用性都很强的技术基础课。通过本课程的 学习,可以培养学生的理论分析、科学计算以及解决实际问题的能力。(二)课程目标1. 让学生认识和避免线性系统中可能发生的
2、有害行为2. 了解和掌握使线性系统具有所期望性能的方法和手段3. 了解系统的状态空间描述法及以此为基础的系统的分析方法和设计方法,为进一步做好 系统研究和应用打下良好的基础。二、课程目标达成的途径与方法以课堂教学为主,结合课程论文及实验教学。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标对毕业要求6的支撑程度高四、课程主要内容与基本要求第一章主要内容为:状态空间模型、传递函数和状态空间模型间的转换与状态空间模型的性 质。基本要求为:正确理解线性系统的数学描述,状态空间的基本概念,熟练掌握状态空间的表 达式,线性变换,线性定常系统状态方程的求解方法,掌握线性离散系统状态方程的求解方法, 理解状态空
3、间模型的有关性质。第二章主要内容为:齐次状态方程的解、状态转移矩阵、非齐次状态方程的解与离散时间状 态空间模型。基本要求:熟练掌握线性系统的运动分析,理解并掌握状态转移矩阵的意义和求解 方法,了解离散时间状态空间模型的概念和方法。第三章主要内容为:系统的能控性、系统的能观性、能控能观性的对偶原理与基于传递函 数的能控能观性条件。基本要求:正确理解定常和离散系统可控性与可观性的基本概念与判据, 熟练掌握可控标准型与可观标准型.了解基于传递函数的能控能观性条件。第四章主要内容为:Lyapunov意义下的稳定性、Lyapunov稳定性定理、线性系统的稳定性 分析与离散时间系统稳定性分析。基本要求:理
4、解稳定性基本概念和李雅普洛夫意义稳定性概 念,熟练掌握李氏第一法,李氏第二法判别系统稳定性的方法,熟练掌握线性系统渐近稳定性分 析和离散系统渐近稳定性分析方法,了解Lyapunov稳定性定理在系统分析和设计中的应用。第五章主要内容为:线性反馈控制系统、稳定化状态反馈控制器设计、极点配置与跟踪控 制器设计。基本要求:理解反馈控制的基本思想,熟练掌握状态反馈与输出反馈,极点配置的设 计方法,了解跟踪控制器的设计方法。第六章主要内容为: 观测器设计与基于观测器的控制器设计。基本要求:理解观测器的基 本概念,类型,熟练掌握状态观测器设计方法。第七章主要内容为:二次型最优控制与离散时间系统的线性二次型最
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