线性系统理论基本教程(高等学校自动化专业系列教材)

线性系统理论是系统与 控制科学领域的一门最为基 础的课程。本书按照课程的 定位和少而精的原则，以线 性系统为基本研究对象，对 线性系统的时间域理论和复 频率域理论作了系统而全面 的论述。主要内容包括系统 的状态空间描述和矩阵分式 描述，系统的运动分析和系 统的特性描述，系统基于各 类性能指标的时间域综合和 复频率域综合等。 本书体系新颖，内容丰 富，论述严谨，重点突出。 内容取舍上强调基础性和实 用性，论述方式上力求符合 理工科学生的认识规律。每 章都配有相当数量不同类型 的习题。本书可作为理工科 大学生和研究生的教材或参 考书，也可供科学工作者和 工程技术人员学习参考。

郑大钟，自动控制理论专家，北京清华大学教授。曾任亚洲控制教授协会（ACPA）副主席，中国自动化学会理事、常务理事和控制理论专业委员会副主任，中国工业与应用数学学会系统与控制数学专业委员会副主任，国家教委“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革顾问组”成员，国家图书奖、国家科技图书奖、国家教学成果奖、国家教委科技进步奖等评奖委员会委员，《中国大百科全书·自动控制与系统工程卷》编委和自动控制理论分支副主编，《自动化学报》副主编，《亚洲控制杂志》（AJC）、《控制决策》、《信息与控制》编委等。

第1章 绪论 1.1 系统控制理论的研究对象 1.1.1 系统 1.1.2 动态系统 1.1.3 线性系统 1.1.4 系统模型 1.2 线性系统理论的基本概貌 1.2.1 线性系统理论的主要内容 1.2.2 线性系统理论的发展过程 1.2.3 线性系统理论的主要学派 1.3 本书的论述范围 第一部分 线性系统的时间域理论 第2章 线性系统的状态空间描述 2.1 状态和状态空间 2.1.1 系统动态过程的两类数学描述 2.1.2 状态和状态空间的定义 2.2 线性系统的状态空间描述 2.2.1 电路系统状态空间描述的列写示例 2.2.2 机电系统状态空间描述的列写示例 2.2.3 连续时间线性系统的状态空间描述 2.2.4 人口分布问题状态空间描述的列写示例 2.2.5 离散时间线性系统的状态空间描述 2.3 连续变量动态系统按状态空间描述的分类 2.3.1 线性系统和非线性系统 2.3.2 时变系统和时不变系统 2.3.3 连续时间系统和离散时间系统 2.3.4 确定性系统和不确定性系统 2.4 由系统输入输出描述导出状态空间描述 2.4.1 由输入输出描述导出状态空间描述 2.4.2 由方块图描述导出状态空间描述 2.5 线性时不变系统的特征结构 2.5.1 特征多项式 2.5.2 特征值 2.5.3 特征向量和广义特征向量 2.6 状态方程的约当规范形 2.6.1 特征值为两两相异的情形 2.6.2 特征值包含重值的情形 2.7 由状态空间描述导出传递函数矩阵 2.7.1 传递函数矩阵 2.7.2 G(s)基于(A，B，c，D)的表达式 2.7.3 G(s)的实用计算关系式 2.8 线性系统在坐标变换下的特性 2.8.1 坐标变换的几何含义和代数表征 2.8.2 线性时不变系统在坐标变换下的特性 2.8.3 线性时变系统在坐标变换下的特性 2.9 组合系统的状态空间描述和传递函数矩阵 2.9.1 子系统的并联 2.9.2 子系统的串联 2.9.3 子系统的反馈连接 2.10 小结和评述