内容简介

本书分别从现代兵器控制的一般概念、控制系统的数学模型、时域分析、根轨迹分析、频域特分析、兵器反馈控制系统校正设计、内部描述的状态空间表达、状态反馈与状态观测器设计、优控制、数字控制系统设计、鲁棒控制系统设计、非线控制系统设计等诸多方面，系统介绍了现代兵器控制的基本概念、理论及其典型应用。书中的例子和习题大多取自控制实践中的实际问题，新颖且恰当。

目录

目 录第1章 绪论 11.1 控制理论的基本概念 11.2 控制理论的基本内容 41.3 控制系统的分类 61.4 对控制系统的要求 91.4.1 典型输入信号 91.4.2 控制系统的能指标 111.5 控制理论的发展简史 131.6 控制理论在现代兵器中的应用及发展趋势 17习题 18第2章 控制系统的数学模型 202.1 控制系统数学模型的概念 202.2 控制系统的动态微分方程 222.2.1 典型元部件的微分方程 222.2.2 控制系统微分方程的建立 252.2.3 线定常微分方程的求解 272.2.4 非线微分方程的线化 282.3 控制系统的传递函数 312.3.1 传递函数的基本概念 312.3.2 火炮随动系统的传递函数 332.4 控制系统的结构框图和信号流图 352.4.1 结构框图的基本概念 352.4.2 信号流图的基本概念 382.4.3 飞航导弹纵向控制系统的传递函数 402.4.4 控制系统的传递函数 432.5 基于Matlab编程建立舰炮随动跟踪系统数学模型 46习题 53第3章 控制系统的时域分析 563.1 控制系统的动态响应分析 563.1.1 控制系统的时域能指标 573.1.2 低阶系统的动态响应分析 593.1.3 高阶系统的动态分析与降阶 703.2 控制系统的稳定与稳态误差分析 743.2.1 稳定的概念与稳定判据 743.2.2 控制系统的稳态误差 803.3 身管武器瞄控系统的时域能分析 863.4 导弹横滚控制系统的分析与设计 883.4.1 横滚控制系统设计要求的分析 893.4.2 横滚控制系统的传递函数 903.4.3 控制器增益的选取 923.5 基于Matlab编程的导弹控制系统时域分析 953.5.1 导弹自动驾驶系统的稳定分析 953.5.2 导弹舵回路动态特 96习题 98第4章 控制系统的根轨迹分析 1014.1 根轨迹法的概念和绘制 1014.2 线系统根轨迹分析方法 1194.2.1 极点的概念 1194.2.2 增加开环零极点对根轨迹的影响 1224.3 舰载激光武器控制系统的根轨迹分析 1234.4 用根轨迹法分析鱼雷航向控制系统 1274.5 导弹末弹道速度控制系统设计 1304.5.1 控制系统参数分析 1314.5.2 控制器参数设计 131习题 134第5章 控制系统的频率特分析 1375.1 频率特与频域稳定判据 1375.1.1 频率特的概念 1375.1.2 典型环节的频率特 1405.1.3 频域稳定判据 1575.2 控制系统的相对稳定 1635.2.1 相对稳定 1635.2.2 稳定裕度的求取方法 1655.3 控制系统频率特分析 1685.3.1 开环频率特分析 1685.3.2 闭环系统的频域能指标 1705.4 导弹纵向控制系统的频率特分析 1765.4.1 俯仰角稳定回路频域特分析 1765.4.2 高度稳定回路频率特分析 1785.5 鱼雷纵倾控制系统的频率特分析 180习题 186第6章 反馈控制系统校正设计 1886.1 校正的基本概念与常用校正网络 1886.1.1 校正的基本概念 1896.1.2 常用校正网络及其特 1936.2 控制系统校正方法 2006.2.1 串联校正 2006.2.2 期望频率特法校正 2076.2.3 反馈校正 2136.3 Matlab辅助鱼雷航向控制系统校正设计 2156.4 身管武器瞄控系统的对数频率特综合设计 2206.4.1 系统动态能分析 2206.4.2 PID控制器设计 2216.5 鱼雷横滚角稳定系统校正设计 2236.5.1 鱼雷横滚特及能要求 2236.5.2 具有阻尼回路的横滚稳定系统 2256.5.3 具有超前校正网络的横滚稳定系统 2276.5.4 设计超前校正网络 229习题 231第7章 控制系统的状态空间描述 2347.1 状态空间和状态方程 2347.1.1 状态空间描述的基本概念 2347.1.2 状态空间模型的状态变量图描述 2407.2 控制系统数学模型变换 2437.2.1 状态向量的线变换 2437.2.2 系统数学模型的转换 2497.2.3 系统的传递函数矩阵 2627.3 线系统动态分析 2667.3.1 线定常系统状态方程的解 2667.3.2 线时变系统状态方程的解 2767.4 水下航行器的深度控制系统分析 2807.4.1 深度控制系统的传递函数 2817.4.2 稳定分析 2827.4.3 系统的响应特分析 283习题 285第8章 控制系统的状态空间分析 2878.1 线系统能控和能观测的概念 2878.2 线定常连续系统能控判据和能观测判据 2918.3 线系统的结构分解 3068.4 李雅普诺夫稳定分析 3168.4.1 李雅普诺夫意义下的稳定问题 3178.4.2 李雅普诺夫稳定理论 320习题 330第9章 状态反馈与状态观测器设计 3319.1 状态反馈与输出反馈 3319.2 反馈控制对能控与能观测的影响 3339.3 闭环系统极点配置 3359.3.1 采用状态反馈配置闭环系统极点 3369.3.2 采用线非动态输出反馈参考输入配置闭环系统极点 3399.3.3 镇定问题 3409.4 状态观测器 3419.4.1 全维观测器的构造思想 3419.4.2 闭环观测器极点配置 3439.4.3 降维观测器 3469.5 采用状态观测器的状态反馈系统 3519.6 解耦控制 3569.7 线控制系统理论的工程应用举例 3619.7.1 稳态精度与跟踪问题 3619.7.2 倒立摆控制系统设计 3639.7.3 基于状态空间综合法的鱼雷航向控制系统设计实例 368习题 373第10章 优控制系统设计 37510.1 优控制的概念与数学描述 37510.2 无约束优控制的变分方法 37910.2.1 古典变分法 37910.2.2 具有二次型能指标的线调解器 38110.2.3 具有二次型能指标的线伺服器 39010.3 导弹制导中的二次型优控制 39410.4 极小值原理 39710.5 航行器姿态控制系统的小时间控制问题 40010.6 导弹燃料消耗少控制问题 407习题 410参考文献 411