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第一章：绪论（2）: 现代控制理论英文名: Modern Control Theory课程类型: 电工学校: 西北工业大学主讲人: 周军!第一章绪论1.1 现代控制理论的产生与发展 1.2 现代控制理论的内容1.3 现代控制理论与经典控制理论的差异1.4 现代控制理论的应用！现代控制理论所包含的学科内容十分广泛,主要的方面有:线性系统理论、非线性系统理论、最优控制理论、随机控制理论和适应控制理论。　　线性系统理论它是现代控制理论中最为基本和比较成熟的一个分支，着重于研究线性系统中状态的控制和观测问题，其基本的分析和综合方法是状态空间法。按所采用的数学工具，线性系统理论通常分成为三个学派：基于几何概念和方法的几何理论，代表人物是W.M.旺纳姆;基于抽象代数方法的代数理论,代表人物是R.E.卡尔曼；基于复变量方法的频域理论，代表人物是H.H.罗森布罗克。　　非线性系统理论非线性系统的分析和综合理论尚不完善。研究领域主要还限于系统的运动稳定性、双线性系统的控制和观测问题、非线性反馈问题等。更一般的非线性系统理论还有待建立。从70年代中期以来，由微分几何理论得出的某些方法对分析某些类型的非线性系统提供了有力的理论工具。　　最优控制理论最优控制理论是设计最优控制系统的理论基础，主要研究受控系统在指定性能指标实现最优时的控制规律及其综合方法。在最优控制理论中，用于综合最优控制系统的主要方法有极大值原理和动态规划。最优控制理论的研究范围正在不断扩大，诸如大系统的最优控制、分布参数系统的最优控制等。　　随机控制理论随机控制理论的目标是解决随机控制系统的分析和综合问题。维纳滤波理论和卡尔曼-布什滤波理论是随机控制理论的基础之一。随机控制理论的一个主要组成部分是随机最优控制，这类随机控制问题的求解有赖于动态规划的概念和方法。　　适应控制理论适应控制系统是在模仿生物适应能力的思想基础上建立的一类可自动调整本身特性的控制系统。适应控制系统的研究常可归结为如下的三个基本问题：①识别受控对象的动态特性；②在识别对象的基础上选择决策；③在决策的基础上做出反应或动作。

2013/5/8
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第十一章：线性系统经典辨识方法（2）: 线性系统的经典辨识方法 13.1 脉冲响应的确定方法――相关法 13.2 伪随机二式序列――M序列的产生及其性质 13.3 用M序列辨识线性系统的脉冲响应 13.4 由脉冲响应求传递函数 线性系统的经典辨识包括频率响应法、阶跃响应法和脉冲响应法。其中用得最多的是脉冲响应法。这是因为脉冲响应容易获得，只要在系统的输入端输入单位脉冲信号，则在输出端可得脉冲响应的方法不影响系统的正常工作。实际上，用工程的方法产生理想的脉冲函数是难以实现的，所以在辨识中不用脉冲函数作为系统的输入信号，而用一种称之为M序列的伪随机信号作为试验信号，再用相关处理测试结果，可很方便地得到系统的脉冲响应。因此脉冲响应法得到广泛的应用。伪随机测试信号是六十年代发展起来的一种用于系统辨识的测试信号，这咱信号的抗干扰性能强；为获得同样的信号量，对系统正常运行的干扰程度比其他测试信号低。目前已有用来做这种试验的专用设备。如果系统设备有数字计算机在线工作，伪随机测试信号可用计算机产生。实践证明，这是一种很有效的方法，特别对过渡过程时间长的系统，优点更为突出。

2013/5/6
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第十一章：线性系统经典辨识方法（3）: 线性系统的经典辨识方法 13.1 脉冲响应的确定方法――相关法 13.2 伪随机二式序列――M序列的产生及其性质 13.3 用M序列辨识线性系统的脉冲响应 13.4 由脉冲响应求传递函数 线性系统的经典辨识包括频率响应法、阶跃响应法和脉冲响应法。其中用得最多的是脉冲响应法。这是因为脉冲响应容易获得，只要在系统的输入端输入单位脉冲信号，则在输出端可得脉冲响应的方法不影响系统的正常工作。实际上，用工程的方法产生理想的脉冲函数是难以实现的，所以在辨识中不用脉冲函数作为系统的输入信号，而用一种称之为M序列的伪随机信号作为试验信号，再用相关处理测试结果，可很方便地得到系统的脉冲响应。因此脉冲响应法得到广泛的应用。伪随机测试信号是六十年代发展起来的一种用于系统辨识的测试信号，这咱信号的抗干扰性能强；为获得同样的信号量，对系统正常运行的干扰程度比其他测试信号低。目前已有用来做这种试验的专用设备。如果系统设备有数字计算机在线工作，伪随机测试信号可用计算机产生。实践证明，这是一种很有效的方法，特别对过渡过程时间长的系统，优点更为突出。

2013/5/6
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总复习-信号检测与估值理论（15-2）: 第十五章：总复习！主讲：同济大学周志邦。信号与系统随机信号通过线性系统的分析是信号进行统计处理的基础。由于随机信号不能像确定信号那样用明确的数学表达式来描述，只能用概率统计的方法进行描述，因此，研究随机信号通过线性系统的输出，也只能从分析系统输出的统计特性入手。直接获取系统输出的概率分布一般比较困难，但在许多实际应用中，如果知道了系统输出的一些统计特性（如均值、相关函数、功率谱密度函数等）往往就能解决问题。本章首先介绍信号与系统的基本概念、分类和特点；然后分别从连续系统、离散系统两方面分析随机信号通过线性时不变系统的统计特性，重点介绍系统输出的一阶、二阶统计特性；在此基础上，介绍平稳随机序列的另一种分析方法及随机序列参数模型的概念；介绍随机信号通过线性时变系统的一阶、二阶输出统计特性；最后给出随机信号通过非线性系统的几种常用分析方法。 2.1 信号与系统概述信号与系统概述信号与系统概述信号与系统概述 2.1.1 信号及其分类信号及其分类信号及其分类信号及其分类信号概念：信号是信息的表现形式，通常反映为随若干变量而变化的某种物理量。在数学上，信号一般可以表示成单个或多个自变量的函数。如：电信号、图像信号等。自变量可以是时间、坐标位置等，为了表述方便，统称为时间，称随时间变化的函数为时间信号。信号分类：根据信号的函数特点及其频谱分布特性分。 1．根据信号变化规律是否预知分——确定信号与随机信号能够用确定的数学表达式来描述变化规律的信号称为确定信号确定信号确定信号确定信号，如正弦信号等，给定一个时刻，就有一个确定的值与之对应。不能用明确的数学表达式进行描述的称为随机信号随机信号随机信号随机信号，如接收机内部的热噪声等，即使在相同的条件下，每次观测到的信号（称为样本函数）也是不同的，因此是不可重现的，只能通过概率统计的方法，分析多次观测得到的样本函数才能掌握它们的变化规律。

2011/6/23
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总复习-信号检测与估值理论（15-1）: 第十五章：总复习！主讲：同济大学周志邦。信号与系统随机信号通过线性系统的分析是信号进行统计处理的基础。由于随机信号不能像确定信号那样用明确的数学表达式来描述，只能用概率统计的方法进行描述，因此，研究随机信号通过线性系统的输出，也只能从分析系统输出的统计特性入手。直接获取系统输出的概率分布一般比较困难，但在许多实际应用中，如果知道了系统输出的一些统计特性（如均值、相关函数、功率谱密度函数等）往往就能解决问题。本章首先介绍信号与系统的基本概念、分类和特点；然后分别从连续系统、离散系统两方面分析随机信号通过线性时不变系统的统计特性，重点介绍系统输出的一阶、二阶统计特性；在此基础上，介绍平稳随机序列的另一种分析方法及随机序列参数模型的概念；介绍随机信号通过线性时变系统的一阶、二阶输出统计特性；最后给出随机信号通过非线性系统的几种常用分析方法。 2.1 信号与系统概述信号与系统概述信号与系统概述信号与系统概述 2.1.1 信号及其分类信号及其分类信号及其分类信号及其分类信号概念：信号是信息的表现形式，通常反映为随若干变量而变化的某种物理量。在数学上，信号一般可以表示成单个或多个自变量的函数。如：电信号、图像信号等。自变量可以是时间、坐标位置等，为了表述方便，统称为时间，称随时间变化的函数为时间信号。信号分类：根据信号的函数特点及其频谱分布特性分。 1．根据信号变化规律是否预知分——确定信号与随机信号能够用确定的数学表达式来描述变化规律的信号称为确定信号确定信号确定信号确定信号，如正弦信号等，给定一个时刻，就有一个确定的值与之对应。不能用明确的数学表达式进行描述的称为随机信号随机信号随机信号随机信号，如接收机内部的热噪声等，即使在相同的条件下，每次观测到的信号（称为样本函数）也是不同的，因此是不可重现的，只能通过概率统计的方法，分析多次观测得到的样本函数才能掌握它们的变化规律。

2011/6/13
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波形估计-信号检测与估值理论（14-2）: 第十四章：波形估计！主讲：同济大学周志邦。信号与系统随机信号通过线性系统的分析是信号进行统计处理的基础。由于随机信号不能像确定信号那样用明确的数学表达式来描述，只能用概率统计的方法进行描述，因此，研究随机信号通过线性系统的输出，也只能从分析系统输出的统计特性入手。直接获取系统输出的概率分布一般比较困难，但在许多实际应用中，如果知道了系统输出的一些统计特性（如均值、相关函数、功率谱密度函数等）往往就能解决问题。本章首先介绍信号与系统的基本概念、分类和特点；然后分别从连续系统、离散系统两方面分析随机信号通过线性时不变系统的统计特性，重点介绍系统输出的一阶、二阶统计特性；在此基础上，介绍平稳随机序列的另一种分析方法及随机序列参数模型的概念；介绍随机信号通过线性时变系统的一阶、二阶输出统计特性；最后给出随机信号通过非线性系统的几种常用分析方法。 2.1 信号与系统概述信号与系统概述信号与系统概述信号与系统概述 2.1.1 信号及其分类信号及其分类信号及其分类信号及其分类信号概念：信号是信息的表现形式，通常反映为随若干变量而变化的某种物理量。在数学上，信号一般可以表示成单个或多个自变量的函数。如：电信号、图像信号等。自变量可以是时间、坐标位置等，为了表述方便，统称为时间，称随时间变化的函数为时间信号。信号分类：根据信号的函数特点及其频谱分布特性分。 1．根据信号变化规律是否预知分——确定信号与随机信号能够用确定的数学表达式来描述变化规律的信号称为确定信号确定信号确定信号确定信号，如正弦信号等，给定一个时刻，就有一个确定的值与之对应。不能用明确的数学表达式进行描述的称为随机信号随机信号随机信号随机信号，如接收机内部的热噪声等，即使在相同的条件下，每次观测到的信号（称为样本函数）也是不同的，因此是不可重现的，只能通过概率统计的方法，分析多次观测得到的样本函数才能掌握它们的变化规律。

2011/5/31
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最大然似然估计的性质-信号检测与估值理论（13-4）: 第三章：信号参量的一般理论！主讲：同济大学周志邦。信号与系统随机信号通过线性系统的分析是信号进行统计处理的基础。由于随机信号不能像确定信号那样用明确的数学表达式来描述，只能用概率统计的方法进行描述，因此，研究随机信号通过线性系统的输出，也只能从分析系统输出的统计特性入手。直接获取系统输出的概率分布一般比较困难，但在许多实际应用中，如果知道了系统输出的一些统计特性（如均值、相关函数、功率谱密度函数等）往往就能解决问题。本章首先介绍信号与系统的基本概念、分类和特点；然后分别从连续系统、离散系统两方面分析随机信号通过线性时不变系统的统计特性，重点介绍系统输出的一阶、二阶统计特性；在此基础上，介绍平稳随机序列的另一种分析方法及随机序列参数模型的概念；介绍随机信号通过线性时变系统的一阶、二阶输出统计特性；最后给出随机信号通过非线性系统的几种常用分析方法。 2.1 信号与系统概述信号与系统概述信号与系统概述信号与系统概述 2.1.1 信号及其分类信号及其分类信号及其分类信号及其分类信号概念：信号是信息的表现形式，通常反映为随若干变量而变化的某种物理量。在数学上，信号一般可以表示成单个或多个自变量的函数。如：电信号、图像信号等。自变量可以是时间、坐标位置等，为了表述方便，统称为时间，称随时间变化的函数为时间信号。信号分类：根据信号的函数特点及其频谱分布特性分。 1．根据信号变化规律是否预知分——确定信号与随机信号能够用确定的数学表达式来描述变化规律的信号称为确定信号确定信号确定信号确定信号，如正弦信号等，给定一个时刻，就有一个确定的值与之对应。不能用明确的数学表达式进行描述的称为随机信号随机信号随机信号随机信号，如接收机内部的热噪声等，即使在相同的条件下，每次观测到的信号（称为样本函数）也是不同的，因此是不可重现的，只能通过概率统计的方法，分析多次观测得到的样本函数才能掌握它们的变化规律。

2011/5/4
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波形估计-信号检测与估值理论（14-1）: 第十四章：波形估计！主讲：同济大学周志邦。信号与系统随机信号通过线性系统的分析是信号进行统计处理的基础。由于随机信号不能像确定信号那样用明确的数学表达式来描述，只能用概率统计的方法进行描述，因此，研究随机信号通过线性系统的输出，也只能从分析系统输出的统计特性入手。直接获取系统输出的概率分布一般比较困难，但在许多实际应用中，如果知道了系统输出的一些统计特性（如均值、相关函数、功率谱密度函数等）往往就能解决问题。本章首先介绍信号与系统的基本概念、分类和特点；然后分别从连续系统、离散系统两方面分析随机信号通过线性时不变系统的统计特性，重点介绍系统输出的一阶、二阶统计特性；在此基础上，介绍平稳随机序列的另一种分析方法及随机序列参数模型的概念；介绍随机信号通过线性时变系统的一阶、二阶输出统计特性；最后给出随机信号通过非线性系统的几种常用分析方法。 2.1 信号与系统概述信号与系统概述信号与系统概述信号与系统概述 2.1.1 信号及其分类信号及其分类信号及其分类信号及其分类信号概念：信号是信息的表现形式，通常反映为随若干变量而变化的某种物理量。在数学上，信号一般可以表示成单个或多个自变量的函数。如：电信号、图像信号等。自变量可以是时间、坐标位置等，为了表述方便，统称为时间，称随时间变化的函数为时间信号。信号分类：根据信号的函数特点及其频谱分布特性分。 1．根据信号变化规律是否预知分——确定信号与随机信号能够用确定的数学表达式来描述变化规律的信号称为确定信号确定信号确定信号确定信号，如正弦信号等，给定一个时刻，就有一个确定的值与之对应。不能用明确的数学表达式进行描述的称为随机信号随机信号随机信号随机信号，如接收机内部的热噪声等，即使在相同的条件下，每次观测到的信号（称为样本函数）也是不同的，因此是不可重现的，只能通过概率统计的方法，分析多次观测得到的样本函数才能掌握它们的变化规律。

2011/4/22
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估计量的性质-信号检测与估值理论（13-3）: 第三章：信号参量的一般理论！主讲：同济大学周志邦。信号与系统随机信号通过线性系统的分析是信号进行统计处理的基础。由于随机信号不能像确定信号那样用明确的数学表达式来描述，只能用概率统计的方法进行描述，因此，研究随机信号通过线性系统的输出，也只能从分析系统输出的统计特性入手。直接获取系统输出的概率分布一般比较困难，但在许多实际应用中，如果知道了系统输出的一些统计特性（如均值、相关函数、功率谱密度函数等）往往就能解决问题。本章首先介绍信号与系统的基本概念、分类和特点；然后分别从连续系统、离散系统两方面分析随机信号通过线性时不变系统的统计特性，重点介绍系统输出的一阶、二阶统计特性；在此基础上，介绍平稳随机序列的另一种分析方法及随机序列参数模型的概念；介绍随机信号通过线性时变系统的一阶、二阶输出统计特性；最后给出随机信号通过非线性系统的几种常用分析方法。 2.1 信号与系统概述信号与系统概述信号与系统概述信号与系统概述 2.1.1 信号及其分类信号及其分类信号及其分类信号及其分类信号概念：信号是信息的表现形式，通常反映为随若干变量而变化的某种物理量。在数学上，信号一般可以表示成单个或多个自变量的函数。如：电信号、图像信号等。自变量可以是时间、坐标位置等，为了表述方便，统称为时间，称随时间变化的函数为时间信号。信号分类：根据信号的函数特点及其频谱分布特性分。 1．根据信号变化规律是否预知分——确定信号与随机信号能够用确定的数学表达式来描述变化规律的信号称为确定信号确定信号确定信号确定信号，如正弦信号等，给定一个时刻，就有一个确定的值与之对应。不能用明确的数学表达式进行描述的称为随机信号随机信号随机信号随机信号，如接收机内部的热噪声等，即使在相同的条件下，每次观测到的信号（称为样本函数）也是不同的，因此是不可重现的，只能通过概率统计的方法，分析多次观测得到的样本函数才能掌握它们的变化规律。

2011/4/21
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上海交大倒立摆实验: 倒立摆控制系统是一个复杂的、不稳定的、非线性系统，是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台。对倒立摆系统的研究能有效的反映控制中的许多典型问题：如非线性问题、鲁棒性问题、镇定问题、随动问题以及跟踪问题等。通过对倒立摆的控制，用来检验新的控制方法是否有较强的处理非线性和不稳定性问题的能力。同时，其控制方法在军工、航天、机器人和一般工业过程领域中都有着广泛的用途，如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等。

2011/2/22
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