2.二级知识点 状态变量、状态矢量、状态空间的概念 系统的状态方程、输出方程、状态空间表达式。 状态空间表达式的系统框图。 由系统框图建立状态空问表达式： 由系统机理建立状态空间表达式。 传递函数无零点的实现。 传递函数有零点的实现。 系统状态空间表达式非唯一性。 3.三级知识点 单入单出系统的由状态空问表达式求传递函数。 多入多出系统的由状态空间表达式求传递函数。 离散系统状态空间表达式的建立。 时变系统状态空间表达式的建立。 系统矩阵为友矩阵的基本特征。 【学习重点】 1.状态转移矩阵的两种求法。 2.矩阵的对角线标准形。 【学习难点】 l.由拉普拉斯变换求e“。 2.凯菜-哈密尔顿(Caley--Hamilton)定理。 第三章控制系统状态空问表达式的解 【学习目标】 1.掌握状态转移矩阵的基本概念及求法。 2.掌握状态转移矩阵的计算方法。 【学习内容】 -28-
—28— 2. 二级知识点 状态变量、状态矢量、状态空间的概念。 系统的状态方程、输出方程、状态空间表达式。 状态空间表达式的系统框图。 由系统框图建立状态空间表达式。 由系统机理建立状态空间表达式。 传递函数无零点的实现。 传递函数有零点的实现。 系统状态空间表达式非唯一性。 3. 三级知识点 单入单出系统的由状态空间表达式求传递函数。 多入多出系统的由状态空间表达式求传递函数。 离散系统状态空间表达式的建立。 时变系统状态空间表达式的建立。 系统矩阵为友矩阵的基本特征。 【学习重点】 1. 状态转移矩阵的两种求法。 2. 矩阵的对角线标准形。 【学习难点】 1. 由拉普拉斯变换求 At e 。 2. 凯莱-哈密尔顿(Caley-Hamilton)定理。 第三章 控制系统状态空间表达式的解 【学习目标】 1.掌握状态转移矩阵的基本概念及求法。 2. 掌握状态转移矩阵的计算方法。 【学习内容】
第三章 控制系统状态空间表 达式的解 ■理论/口实践 学时 1.一级知识点 线性定常齐次状态方程的解。 状态转移矩阵。 线性定常非齐次状态方程的解。 线性时变系统的解。 离散时间系统状态方程的解。 连续系统状态空问表达式的离散化。 2.二级知识点 状态转移矩阵的定义。 状态转移矩阵的性质。 时变系统状态方程解得特点。 线性时变系统状态转移矩阵的计算。 离散时问系统状态方程解的求法。 3.三级知识点 状态转移矩阵的计算方法：定义法，拉普拉斯变换法，凯莱-哈密顿定理。 求线性定常系统非齐次方程解的方法：积分法，拉普拉斯变换法。 求线性离散系统状态方程解的方法：递推法，Z变换法。 连续系统状态空间表达式的离散化方法。 【学习重点】 1.状态转移矩阵的两种求法。 2.矩阵的对角线标准形。 【学习雅点】 L.由拉普拉斯变换求e。 2.凯莱-哈密尔顿(Caley--Hamilton)定理。 第四章线性系统的能控性与能观性 【学习目标】 -29-
—29— 第三章 控制系统状态空间表 达式的解 理论/□实践 学时 6 1. 一级知识点 线性定常齐次状态方程的解。 状态转移矩阵。 线性定常非齐次状态方程的解。 线性时变系统的解。 离散时间系统状态方程的解。 连续系统状态空间表达式的离散化。 2. 二级知识点 状态转移矩阵的定义。 状态转移矩阵的性质。 时变系统状态方程解得特点。 线性时变系统状态转移矩阵的计算。 离散时间系统状态方程解的求法。 3. 三级知识点 状态转移矩阵的计算方法：定义法，拉普拉斯变换法，凯莱-哈密顿定理。 求线性定常系统非齐次方程解的方法：积分法，拉普拉斯变换法。 求线性离散系统状态方程解的方法：递推法，Z 变换法。 连续系统状态空间表达式的离散化方法。 【学习重点】 1.状态转移矩阵的两种求法。 2.矩阵的对角线标准形。 【学习难点】 1.由拉普拉斯变换求 At e 。 2.凯莱-哈密尔顿(Caley-Hamilton)定理。 第四章 线性系统的能控性与能观性 【学习目标】
1.掌握系统的能控性的概念及其判据。 2。掌握系统的能观性的概念及其判据。 3.掌握离散系统的能控性、能观性的概念及其判据。 【学习内容】 线性系统的能控性 第四章 与能观性 ■理论/口实践 学时 6 1.一级知识点 能控性的定义。 线性定常系统的能控性判别。 能观性的定义及判别。 能控性与能观性的对偶关系】 状态空间表达式的能控性与能观性标准型。 线性系统的结构分解。 传递函数的实现问题。 2.二级知识点 系统的约旦标准型。 线性系统的能控性的秩判据。 线性系统的能观性的秩判据】 系统对偶的定义。 系统状态空间方程化为能控标准的方法。 系统按能控性分解。 系统按能观性分解 传递函数中零极点对消与能控性与能观性之间的关系。 3.三级知识点 系统的对偶原理。 实现问题的基本概念。 系统最小实现的定义。 -30
—30— 1. 掌握系统的能控性的概念及其判据。 2. 掌握系统的能观性的概念及其判据。 3. 掌握离散系统的能控性、能观性的概念及其判据。 【学习内容】 第四章 线性系统的能控性 与能观性 理论/□实践 学时 6 1. 一级知识点 能控性的定义。 线性定常系统的能控性判别。 能观性的定义及判别。 能控性与能观性的对偶关系。 状态空间表达式的能控性与能观性标准型。 线性系统的结构分解。 传递函数的实现问题。 2. 二级知识点 系统的约旦标准型。 线性系统的能控性的秩判据。 线性系统的能观性的秩判据。 系统对偶的定义。 系统状态空间方程化为能控标准的方法。 系统按能控性分解。 系统按能观性分解。 传递函数中零极点对消与能控性与能观性之间的关系。 3. 三级知识点 系统的对偶原理。 实现问题的基本概念。 系统最小实现的定义
求解一个系统最小实现的方法及步骤。 线性系统按能控性与能观性分解的方法。 【学习重点】 1.线性连续定常系统的能控性的判断。 2.线性连续定常系统的能观性的判断。 3.线性定常离散系统的能控性、能观性的判断。 【学习难点】 1.能控性判据概念的理解。 2.能观性判据概念的理解。 3.离散系统能控性、能观性判据概念的理解 第五章系统的稳定性与Lyapunov方法 【学习目标】 1.掌握系统稳定性的概念及判据。 2.掌握李亚甫诺夫第二法判断系统稳定性的几个定理。 3.掌握李亚甫诺夫第二法判断线性连续及离散系统的稳定性。 【学习内容】 系统的稳定性与 第五章 Lyapunov方法 ■理论/口实践 学时 1.一级知识点 李雅普诺夫稳定性的定义。 李雅普诺夫第一法。 李雅普诺夫第二法。 李雅普诺夫方法在线性与非线性系统中的应用。 2.二级知识点 系统状态的运动及平衡。 稳定性的几个定义。 线性系统的稳定判据。 31
—31— 求解一个系统最小实现的方法及步骤。 线性系统按能控性与能观性分解的方法。 【学习重点】 1.线性连续定常系统的能控性的判断。 2.线性连续定常系统的能观性的判断。 3.线性定常离散系统的能控性、能观性的判断。 【学习难点】 1.能控性判据概念的理解。 2.能观性判据概念的理解。 3.离散系统能控性、能观性判据概念的理解。 第五章 系统的稳定性与 Lyapunov 方法 【学习目标】 1.掌握系统稳定性的概念及判据。 2.掌握李亚甫诺夫第二法判断系统稳定性的几个定理。 3.掌握李亚甫诺夫第二法判断线性连续及离散系统的稳定性。 【学习内容】 第五章 系统的稳定性与 Lyapunov 方法 理论/□实践 学时 6 1. 一级知识点 李雅普诺夫稳定性的定义。 李雅普诺夫第一法。 李雅普诺夫第二法。 李雅普诺夫方法在线性与非线性系统中的应用。 2. 二级知识点 系统状态的运动及平衡。 稳定性的几个定义。 线性系统的稳定判据
非线性系统的稳定性。 李雅普诺夫函数的确定方法 3.三级知识点 李雅普诺夫意义下稳定、渐近稳定的判别。 非线性系统的近似线性化。 线性时变系统的渐近稳定判据。 雅克比矩阵方法、变量梯度法在非线性系统中应用。 【学习重点】 1.李亚李雅普诺夫意义下稳定性的定义。 2.连续系统李亚甫诺夫方程。 【学习难点】 1.有关稳定性几个重要概念的理解。 2.二次型定号性与稳定性的关系。 第六章线性系统的综合 【学习目标】 1.掌握状态反馈及输出反馈的概念。 2.掌握状态反馈对原系统的影响及具体设计方法。 3.掌握状态重构和状态观测器的设计原理及方法。 【学习内容】 第六章 线性系统综合 ■理论/口实践学时 6 1,一级知识点 线性反馈系统的基本结构及其特性 系统的校点配置问题。 系统镇定问题。 系统解耦问题。 系统的状态观测器」 -32
—32— 非线性系统的稳定性。 李雅普诺夫函数的确定方法。 3. 三级知识点 李雅普诺夫意义下稳定、渐近稳定的判别。 非线性系统的近似线性化。 线性时变系统的渐近稳定判据。 雅克比矩阵方法、变量梯度法在非线性系统中应用。 【学习重点】 1.李亚李雅普诺夫意义下稳定性的定义。 2.连续系统李亚甫诺夫方程。 【学习难点】 1.有关稳定性几个重要概念的理解。 2.二次型定号性与稳定性的关系。 第六章 线性系统的综合 【学习目标】 1.掌握状态反馈及输出反馈的概念。 2.掌握状态反馈对原系统的影响及具体设计方法。 3.掌握状态重构和状态观测器的设计原理及方法。 【学习内容】 第六章 线性系统综合 理论/□实践 学时 6 1. 一级知识点 线性反馈系统的基本结构及其特性。 系统的极点配置问题。 系统镇定问题。 系统解耦问题。 系统的状态观测器