现代控制理论 第3版

为适应新时期高等教育人才培养工作的需要，以及科学技术发展的新趋势和新特点，按自动化专业培养目标和培养要求，并结合新教学大纲，在本书的第2版的基础上进行了修订，以适合广大高校相关专业需求，反映当前技术发展的主流和趋势。本书第3版被评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。本书介绍现代控制系统的基本理论和控制系统分析与设计的主要方法，内容包括线性控制系统、优控制，由浅人深，有启发性。状态空间方法不仅是控制理论的基础，而且也是现代网络分析和线性系统理论的基础，自动化专业的学生应该熟悉这种基本方法，能控性和能观性是状态空间分析方法的根本问题，在本书中作了较详细的说明。李雅普诺夫稳定性理论无论对线性还是非线性系统的分析和综合都有用处，这是控制理论中若干再生的古老理论之一，本书对此作了基本的阐明，对系统的综合，具体讨论了状态反馈和输出反馈控制问题，对于观测器问题也作了简述，本书还介绍了优控制的3种基本方法，即变分法、极大值原理和动态规划。每章附有习题。使读者通过本书的学习，能打下扎实的理论基础，又掌握控制系统分析与设计的技能。本书可作为高等学校自动控制或自动化专业本科生或研究生的教材或教学参考书，也可作为经济管理类专业动态经济系统课程的教学参考书，也可供工程技术人员参考。

第3版前言
第2版前言
绪论
§0.1控制理论的性质
§0.2控制理论的发展
§0.3控制理论的应用
§0.4控制一个动态系统的几个基本步骤
第1章控制系统的状态空间表达式
§1.1状态变量及状态空间表达式
§1.2状态空间表达式的模拟结构图
§1.3状态空间表达式的建立（一）
§1.4状态空间表达式的建立（二）
§1.5状态向量的线性变换（坐标变换）
§1.6从状态空间表达式求传递函数阵
§1.7离散时间系统的状态空间表达式
§1.8时变系统和非线性系统的状态空间表达式
习题
第2章控制系统状态空间表达式的解
§2.1线性定常齐次状态方程的解（自由解）
§2.2矩阵指数函数——状态转移矩阵
§2.3线性定常系统非齐次方程的解
§2.4线性时变系统的解
§2.5离散时间系统状态方程的解
§2.6连续时间状态空间表达式的离散化
第3章线性控制系统的能控性和能观性
§3.1能控性的定义
§3.2线性定常系统的能控性判别
§3.3线性连续定常系统的能观性
§3.4离散时间系统的能控性与能观性
§3.5时变系统的能控性与能观性
§3.6能控性与能观性的对偶关系
§3.7状态空间表达式的能控标准型与能观标准型
§3.8线性系统的结构分解
§3.9传递函数矩阵的实现问题
§3.10传递函数中零极点对消与状态能控性和能观性之间的关系
习题
第4章稳定性与李雅普诺夫方法
§4.1李雅普诺夫关于稳定性的定义
§4.2李雅普诺夫第一法
§4.3李雅普诺夫第二法
§4.4李雅普诺夫方法在线性系统中的应用
§4.5李雅普诺夫方法在非线性系统中的应用
习题
第5章线性定常系统的综合
§5.1线性反馈控制系统的基本结构及其特性
§5.2极点配置问题
§5.3系统镇定问题
§5.4系统解耦问题
§5.6利用状态观测器实现状态反馈的系统
习题
第6章很优控制
§6.1概述
§6.2研究很优控制的前提条件
§6.3表态很优化问题的解
§6.4离散时间系统的很优控制
§6.5连续时间系统很优控制的离散化处理
§6.6泛函及其极值——变分法
§6.7用变分法求解连续系统很优控制问题——有约束条件的泛函极植
§6.8极不值原理
§6.9Bang-Bang控制
§6.10双积分系统的时间很优控制
§6.11动态规划法
§6.12线性二次型很优控制问题
§6.13线性二次型次优控制问题
习题
参考文献