课程介绍

现代控制理论是建立在状态空间法基础上的一种控制理论，是自动控制理论的重要分支，也是控制系统分析和设计的必备理论方法之一。本课程在深入浅出讲解现代控制理论基本原理和基本方法的基础上，学习者能通过案例式教学方式，结合讲课、例题、软件仿真、倒立摆系统实验等多种手段，加深对控制系统的理解，提高对控制系统的设计能力，为今后从事控制领域的研究、开发打下坚实的基础。
本课程由上海交通大学“双一流”荣誉课程“现代控制理论”教学团队精心打造。
本课程讲授的主要内容包括现代控制理论的基本概念和基本知识，状态方程的建立、求解，线性定常系统能控性、能观性，系统稳定性与李雅普诺夫方法，极点配置、状态观测、最优控制等重要原理、方法及应用。

课程大纲

学习目标

1.    了解基本控制原理。
2.    以数学模型表达它们，用于计算系统的控制输入，或用于设计自动控制系统。
3.    对实际的系统进行建模，仿真和优化。

学习要求

1.    了解状态空间描述的基本概念，掌握根据物理机理来建立状态空间表达式。
2.    根据系统微分方程建立状态空间表达式。
3.    根据状态方程的形式运用不同方法进行求解。
4.    根据状态方程或者状态空间表达式判断系统的能控性和能观性。
5.    掌握判断控制系统稳定性的方法。
6.    了解状态反馈与输出反馈的概念，设计状态观测器。
7.    根据实际问题需求，运用不同的最优控制方法进行求解。

考核标准

[线上成绩] ///////////////
 [课件浏览]：__10___%
 [主观练习]：__30___%
 [课内讨论]：__10___%
 [线上考试]：__50___%

教材教参

1.    刘豹、唐万生，现代控制理论(第3版），机械工业出版社，2006
2.    William L. Brogan, Modern Control Theory(3rd Ed.), Prentice Hall, 1991
3.    王杰、陈陈，Modern Control Theory Lecture(英文版)，中国水利水电出版社，2011