现代控制理论（第二版）

本书为工科院校自动化 及其相关专业的专业必修 课程教材，内容包括现代 控制理论中基础的内容— —状态空间分析法。 全书共7章，按照建模 －分析－设计的思路，介 绍了现代控制理论的基本 问题。其中，第1章介绍了 控制理论的发展过程和现 代控制理论的主要内容； 第2章和第3章分别介绍了 状态空间表达式和状态方 程的解；第4章和第5章分 别分析了系统的能控性、 能观性和稳定性；第6章介 绍了系统综合设计方法； 第7章简单介绍了最优控制 的基本理论。 本书可供自动化、智能 科学与技术和其他相关专 业师生选用。

第1章 绪论 1.1 控制理论的发展过程 1.1.1 控制理论的发展阶段 1.1.2 经典控制理论与现代控制理论的关系 1.2 现代控制理论的主要内容 1.2.1 现代控制理论的主要分支 1.2.2 现代控制理论的应用现状 1.2.3 本书的内容和特点 本章小结 习题 第2章 线性控制系统的状态空间描述 2.1 状态空间表达式 2.1.1 状态空间的基本概念 2.1.2 状态空间表达式 2.1.3 状态空间表达式的模拟结构图 2.1.4 实例分析 2.2 状态空间表达式的建立 2.2.1 根据系统机理建立状态空间表达式 2.2.2 由微分方程或传递函数建立状态空间表达式 2.2.3 由方框图建立状态空间表达式 2.3 状态向量的线性变换（坐标变换） 2.3.1 状态空间表达式的线性变换 2.3.2 线性变换的性质 2.3.3 约当标准型 2.4 状态空间表达式与传递函数矩阵 2.4.1 单输入-单输出系统 2.4.2 多输入-多输出系统 2.4.3 传递函数矩阵的不变性 2.4.4 组合系统的传递函数矩阵 2.5 离散时间系统的状态空间表达式 2.5.1 差分方程化为状态空间表达式 2.5.2 离散系统的传递函数矩阵 2.6 基于MATLAB方法的系统状态空间描述 2.6.1 状态空间模型的建立 2.6.2 系统状态空间表达式与传递函数矩阵的变换 2.6.3 系统状态空间表达式的线性变换 2.6.4 约当标准型的变换 2.6.5 组合系统的实现 本章小结 习题 第3章 控制系统状态方程的解 3.1 线性定常连续系统齐次状态方程的解 3.1.1 齐次状态方程解的定义 3.1.2 状态转移矩阵 3.1.3 状态转移矩阵的计算 3.2 线性定常连续系统非齐次状态方程的解 3.2.1 非齐次状态方程的解 3.2.2 拉氏变换法求解 3.3 线性定常离散系统状态方程的解 3.3.1 线性连续系统的时间离散化