2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、《非線性控制理論》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息一、課程基本信息中文名稱:非線性控制理論英文名稱:NonlinearControlThey開課學(xué)院:電氣信息學(xué)院課程編碼:S0811301學(xué)分:2總學(xué)時(shí):36適用專業(yè):控制科學(xué)與工程學(xué)術(shù)碩士學(xué)位研究生、控制工程專業(yè)學(xué)位研究生修讀基礎(chǔ):現(xiàn)代控制理論、線性控制理論主講教師:二、課程目的任務(wù)二、課程目的任務(wù)1.課程地位作用由于復(fù)雜的工業(yè)過程控制系統(tǒng)大都是非線性的,因此,非線性控制理論越來越得到廣泛

2、重視和應(yīng)用,成為控制理論界非?;钴S的一個(gè)研究領(lǐng)域。本課程較全面地介紹了非線性控制理論中的基本內(nèi)容,主要內(nèi)容包括:非線性控制系統(tǒng)概述,相平面分析,描述函數(shù)法及其應(yīng)用,李雅普諾夫方法穩(wěn)定性理論及其應(yīng)用,滑模變結(jié)構(gòu)控制方法以及微分幾何控制方法。本課程從系統(tǒng)特性分析和綜合設(shè)計(jì)兩個(gè)方面介紹了非線性控制的一般問題,探討了其分析方法及進(jìn)行設(shè)計(jì)的工程途徑,通過本課程的學(xué)習(xí),重點(diǎn)要求學(xué)生掌握非線性控制的基本原理和基本方法,以及在實(shí)際工業(yè)過程中運(yùn)用非線性控

3、制理論分析和解決問題的技巧,提高運(yùn)用非線性控制方法解決實(shí)際工業(yè)過程控制問題的能力。2.課程主要內(nèi)容第一章:非線性控制理論概述(4學(xué)時(shí))目的與要求:通過本章的學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握非線性系統(tǒng)的基本概念、數(shù)學(xué)描述、非線性控制系統(tǒng)的復(fù)雜性能以及常見的非線性系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析方法。主要內(nèi)容:1.1非線性系統(tǒng)控制概述1.2非線性控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述1.3非線性系統(tǒng)特性1.4常見的非線性系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)方法重點(diǎn):非線性控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述、非線性系統(tǒng)特性。難點(diǎn):

4、非線性系統(tǒng)特性。第二章:相平面分析(4學(xué)時(shí))目的與要求:相平面法分析是一種研究二階非線性系統(tǒng)的圖解方法。通過本章的學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握相平面的相關(guān)概念,繪制相平面圖的方法,掌握借助于相平面分析提供的簡(jiǎn)單圖形工具來研究二階系統(tǒng)的方法。主要內(nèi)容:2.1相平面的基本概念2.2相軌跡的繪制方法2.3非線性系統(tǒng)的相平面分析重點(diǎn):相軌跡的繪制方法、非線性系統(tǒng)的相平面分析。難點(diǎn):伴隨型非線性系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制、仿射非線性系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制、幾種新型

5、的滑模變結(jié)構(gòu)控制器設(shè)計(jì)方法。第六章:非線性系統(tǒng)微分幾何理論(7學(xué)時(shí))目的與要求:本章從微分幾何的角度討論非線性控制系統(tǒng)的一些類似于線性系統(tǒng)的基本特征,通過本章的學(xué)習(xí),要求學(xué)生熟練掌握非線性系統(tǒng)的局部可控性和可觀測(cè)性以及系統(tǒng)的局部可控和可觀測(cè)分解形式,從而能對(duì)非線性系統(tǒng)的基本性質(zhì)有較為深刻的理解。理解非線性系統(tǒng)的局部反饋特性和局部精確線性化和部分線性化問題,以及反饋控制幾何理論的應(yīng)用。主要內(nèi)容:6.1微分幾何基本知識(shí)6.2非線性控制系統(tǒng)的

6、局部性質(zhì)6.3反饋控制系統(tǒng)的基本理論6.4反饋控制系統(tǒng)的幾何特性6.5反饋控制幾何理論的應(yīng)用6.6非線性控制系統(tǒng)的全局正則型結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用重點(diǎn):非線性控制系統(tǒng)的局部性質(zhì)、反饋控制系統(tǒng)的幾何特性、反饋控制幾何理論的應(yīng)用。難點(diǎn):非線性控制系統(tǒng)的局部性質(zhì)、非線性控制系統(tǒng)的全局正則型結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用。3.學(xué)生應(yīng)達(dá)到的基本要求本課程是控制科學(xué)與工程以及控制工程研究生課程的專業(yè)核心課,要求學(xué)生在理解非線性控制系統(tǒng)的研究對(duì)象、一般問題及處理方法等基本內(nèi)容的

7、基礎(chǔ)上,掌握相平面分析方法以及如何應(yīng)用描述函數(shù)法設(shè)計(jì)非線性控制器;通過對(duì)李雅普諾夫穩(wěn)定性基本定理和構(gòu)造李雅普諾夫函數(shù)方法的學(xué)習(xí),重點(diǎn)掌握基于李雅普諾夫方法的非線性控制及其在實(shí)際系統(tǒng)中的具體應(yīng)用;理解非線性系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制的基本原理和設(shè)計(jì)方法,以及非線性微分幾何理論。通過對(duì)本課程的學(xué)習(xí),能對(duì)非線性控制系統(tǒng)有較深入的認(rèn)識(shí),為研究非線性控制系統(tǒng)或處理非線性控制問題打下較堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。三、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配三、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配第一章:非

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