现代控制理论基础(第二版) 本书特色

“现代控制理论基础”是本科自动化专业的一门重要的专业基础课。
本书以自动控制系统为研究对象，系统地讲述线性系统理论，适当介绍线性二次型*优控制方法，是进一步学习研究现代控制理论的基础。
本书包含了现代控制理论基础的主要理论和方法，围绕系统建模、系统分析和系统设计，介绍系统的状态空间描述基本概念和求解、稳定性、能控性和能观性、极点配置和状态观测器，以及*优控制理论中*基本的线性二次型*优控制方法，对这些理论均作了精确的阐述和严格的证明，着重阐述各种分析、设计算法及其应用。
每一章均编排有相当数量的习题，由浅人深地分档安排，并将它们分为练习题、深入题、实际题和MATLAB题；在内容叙述上深入浅出，注重对物理概念的叙述。
本书内容广泛，可作为自动化、电气工程及其自动化等专业本科及研究生的教材，也可供相关专业的科研、工程技术人员以及高等院校教师参考。
本书系普通高等教育“十一五”国家级规划教材。

现代控制理论基础(第二版) 目录

**章 线性系统的数学描述1.1 引言1.2 线性系统的输入输出描述1.2.1 系统输入输出描述的一般表达式1.2.2 线性系统的单位脉冲响应阵1.2.3 线性定常系统的单位脉冲响应阵1.2.4 线性定常系统的传递函数阵1.3 线性系统的状态空间描述1.3.1 状态变量、状态向量和状态空间1.3.2 线性系统的状态空间描述1.3.3 状态空间描述中的线性性质1.3.4 非线性系统的线性化1.3.5 由状态空间描述求传递函数阵1.3.6 线性定常系统状态空间描述的模拟计算机仿真及方块图1.3.7 线性系统的状态信号流图模型1.3.8根据物理机理推导状态空间描述1.3.9用MATLAB进行系统模型转换1.3.10状态空间描述的小结1.4 系统状态空间描述的等价变换1.4.1 线性系统状态空间描述的等价变换1.4.2 线性系统状态空间描述的等价变换的性质1.4.3 对角线标准型和约当标准型状态空间描述1.5 线性定常组合系统的状态空间描述1.5.1 并联连接的组合系统1.5.2 串联连接的组合系统1.5.3 反馈连接的组合系统1.5.4 MATLAB在组合系统计算中的应用小结习题 第二章 线性系统的状态响应和输出响应2.1 线性系统响应的特点2.1.1 问题的提出2.1.2 线性系统状态响应的特点2.2 线性定常系统的状态响应2.2.1 线性定常系统状态方程的解2.2.2 线性定常系统的状态转移矩阵2.2.3 线性定常系统状态响应举例2.3 线性定常系统的输出响应2.4 用MATLAB求线性定常系统的响应*2.5 线性时变系统的响应2.5.1 线性时变系统的状态转移矩阵2.5.2 线性时变系统状态转移矩阵Φ(t，t0)的性质2.5.3 线性时变系统的状态响应和输出响应2.5.4 线性时变系统的单位脉冲响应2.6 线性离散系统的响应2.6.1 线性连续时变系统时间离散化的状态空间描述2.6.2 线性连续定常系统时间离散化的状态空间描述2.6.3 线性时变离散系统的响应2.6.4 线性定常离散系统的响应2.6.5 MATLAB在线性离散系统中的应用小结习题 第三章 系统的稳定性3.1 线性系统的外部稳定性3.1.1 单变量线性系统的BIBO稳定性3.1.2 多变量线性系统的BIBO稳定性3.2 系统的内部稳定性3.2.1 系统内部稳定性的基本概念3.2.2 线性定常连续系统稳定性特征值判据3.2.3 线性定常离散系统的稳定性特征值判据3.2.4 用MATLAB求系统特征值3.3 李雅普诺夫判定稳定性方法3.3.1 李雅普诺夫第二法3.3.2 预备知识3.3.3 李雅普诺夫稳定性判据3.3.4 线性定常系统的李雅普诺夫方程稳定性判据3.3.5 线性定常离散系统的李雅普诺夫方程稳定性判据3.3.6 用MATLAB求解李雅普诺夫方程3.3.7 李雅普诺夫函数的规则化构造方法3.3.8非线性系统稳定性的间接判定法小结习题 第四章 线性系统的能控性和能观性4.1 线性定常系统的能控性4.1.1 能控性定义4.1.2 线性定常系统的能控性判据4.2 线性定常系统的能观性4.2.1 能观性定义4.2.2 线性定常系统的能观性判据*4.3 线性时变系统的能控性和能观性4.3.1 线性时变系统的能控性4.3.2 线性时变系统的能观性4.4 离散时间系统的能控性和能观性4.4.1 离散系统的能控性4.4.2 离散系统的能观性4.4.3 对原点的能控性和能达性4.4.4 离散化系统保持能控性和能观性的条件4.5 线性系统的对偶性4.5.1 线性定常系统的对偶性4.5.2 对偶原理*4.5.3 时变系统的对偶性4.6 能控标准型和能观标准型4.6.1 单输入单输出系统的标准型*4.6.2 多输入多输出系统的标准型4.7 线性系统的结构分解4.7.1 按能控性的系统结构分解4.7.2 按能观性的系统结构分解4.7.3 按能控性和能观性的系统结构分解小结-习题 第五章 *小实现5.1 引言5.2 实现和*小实现5.2.1 G(s)可实现为正常系统的条件5.2.2 *小实现的定义与性质5.3 线性定常系统的*小实现5.3.1 单变量系统传递函数的*小实现5.3.2 向量传递函数(向量正则有理函数)的实现5.3.3 用MATLAB求系统的*小实现小结习题 第六章 状态反馈和状态观测器6.1 引言6.2 反馈系统的状态空间描述6.2.1 状态反馈系统的状态空间描述6.2.2 输出反馈系统的状态空间描述6.3 状态反馈系统的能控性和能观性6.4 状态反馈极点配置6.4.1 状态反馈极点配置定理6.4.2 单输入系统的极点配置算法6.4.3 多输入系统的极点配置算法6.4.4 系统的镇定*6.5 状态反馈在系统综合中的其他应用6.5.1 系统解耦问题6.5.2 渐近跟踪与干扰抑制问题6.6 线性离散系统的状态反馈6.6.1 线性离散状态反馈系统的状态空间描述6.6.2 线性离散系统状态反馈极点配置6.7 状态观测器6.7.1 状态重构(估计)6.7.2 全维状态观测器6.7.3 状态观测器A-LC的特征值可以任意配置的条件6.7.4 基于求解西尔维斯特方程的状态观测器设计算法6.7.5 用能观标准型的设计算法6.7.6 降维状态观测器6.8 带状态观测器的状态反馈系统6.8.1 带状态观测器状态反馈系统的状态空间描述6.8.2 分离性原理6.8.3 状态观测器期望特征值的配置原则6.9线性系统的能检性及其观测器设计6.9.1 系统为能检测的条件6.9.2 能检测系统状态观测器的设计算法6.10输出反馈控制及*优逼近法在系统综合中的应用6.10.1 输出反馈控制系统的能控性和能观性6.10.2 输出反馈的极点配置问题6.10.3 输出反馈控制系统特征值配置的*优逼近法6.10.4 优化设计法在鲁棒控制器设计中的应用6.11 线性二次型*优控制问题6.11.1 线性二次型*优控制问题6.11.2 有限时间线性连续系统状态调节器6.11.3 无限时间线性定常系统状态调节器小结习题 参考文献 信息

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