第1章緒論（1)

1.1控制理論的發(fā)展（1)

1.1.1控制理論發(fā)展初期及經(jīng)典控制理論階段（1)

1.1.2現(xiàn)代控制理論階段（6)

1.1.3智能控制理論階段（8)

1.2現(xiàn)代控制理論的研究范圍及分支（9)

習(xí)題（9)



第2章現(xiàn)代控制數(shù)學(xué)基礎(chǔ)（11)

2.1矩陣代數(shù)基礎(chǔ)（11)

2.1.1矩陣代數(shù)（11)

2.1.2矩陣變換（12)

2.1.3矩陣微積分（14)

2.1.4凱萊�补�密爾頓定理（15)

2.1.5狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣（18)

2.1.6狀態(tài)向量的線性變換（19)

2.1.7系統(tǒng)特征值與特征向量（21)

2.1.8標(biāo)量函數(shù)的符號性質(zhì)（22)

2.1.9二次型標(biāo)量函數(shù)（22)

2.1.10希爾維斯特判據(jù)（24)

2.2z變換（24)

2.2.1z變換定義（24)

2.2.2z變換方法（25)

2.2.3z變換性質(zhì)（28)

2.2.4z反變換（29)

2.3泛函及其變分法（31)

習(xí)題（33)



現(xiàn)代控制理論目錄第3章線性控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述（35)

3.1控制系統(tǒng)狀態(tài)空間描述的基本概念（35)

3.1.1系統(tǒng)的基本概念（35)

3.1.2系統(tǒng)數(shù)學(xué)描述的基本概念（36)

3.1.3系統(tǒng)狀態(tài)描述的基本概念（36)

3.2控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式（37)

3.2.1狀態(tài)空間表達(dá)式（37)

3.2.2狀態(tài)空間表達(dá)式的一般形式（39)

3.2.3狀態(tài)空間表達(dá)式的矢量結(jié)構(gòu)圖（39)

3.2.4狀態(tài)空間表達(dá)式的模擬結(jié)構(gòu)圖（40)

3.3線性定常連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)空間的數(shù)學(xué)模型（41)

3.3.1線性定常連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)空間的數(shù)學(xué)模型的建立（41)

3.3.2線性定常連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)空間的解（51)

3.3.3系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣（58)

3.4線性離散系統(tǒng)狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型的建立及其求解（63)

3.4.1單輸入�矄屋敵鼍�性離散系統(tǒng)動態(tài)方程的建立（63)

3.4.2定常連續(xù)系統(tǒng)動態(tài)方程的離散化（65)

3.4.3定常離散系統(tǒng)動態(tài)方程的解（66)

3.3.4線性時變連續(xù)系統(tǒng)的離散化（68)

3.5基于MATLAB的控制系統(tǒng)狀態(tài)空間描述與求解（69)

習(xí)題（73)



第4章線性控制系統(tǒng)的可控性與可觀性（79)

4.1線性控制系統(tǒng)的可控性（79)

4.1.1可控性定義（79)

4.1.2線性定常系統(tǒng)狀態(tài)可控性判據(jù)（80)

4.1.3系統(tǒng)矩陣為對角陣、約當(dāng)陣的可控性判據(jù)（83)

4.1.4輸出可控性（84)

4.2線性定常連續(xù)系統(tǒng)可觀性（86)

4.2.1可觀性定義（86)

4.2.2線性定常連續(xù)系統(tǒng)的可觀性判據(jù)（87)

4.2.3系統(tǒng)矩陣為對角陣、約當(dāng)陣的可觀性判據(jù)（89)

4.3線性離散系統(tǒng)的可控性與可觀性（89)

4.3.1線性離散系統(tǒng)的可控性（90)

4.3.2線性離散系統(tǒng)的可觀性（92)

4.3.3連續(xù)系統(tǒng)離散化后的可控性和可觀性（94)

4.4狀態(tài)空間的線性變換（96)

4.4.1可控規(guī)范型的實(shí)現(xiàn)（96)

4.4.2可觀規(guī)范型的實(shí)現(xiàn)（99)

4.4.3對角規(guī)范型和約當(dāng)規(guī)范型的實(shí)現(xiàn)（101)

4.4.4對偶原理（104)

4.5線性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解（105)

4.5.1按可控性分解（106)

4.5.2按可觀性分解（108)

4.5.3按可控性和可觀性進(jìn)行分解（109)

4.5.4狀態(tài)子空間相關(guān)說明（112)

4.6利用MATLAB分析系統(tǒng)的可控性與可觀性（113)

習(xí)題（115)



第5章線性定常系統(tǒng)的反饋結(jié)構(gòu)及狀態(tài)觀測器（121)

5.1反饋控制系統(tǒng)的基本概念（121)

5.1.1狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)（121)

5.1.2輸出反饋控制系統(tǒng)（124)

5.2狀態(tài)觀測器（127)

5.2.1狀態(tài)觀測器定義（127)

5.2.2狀態(tài)觀測器的存在性（128)

5.2.3狀態(tài)觀測器的實(shí)現(xiàn)（130)

5.2.4反饋矩陣的設(shè)計（130)

5.3利用MATLAB設(shè)計系統(tǒng)的狀態(tài)負(fù)反饋和狀態(tài)觀測器（133)

5.3.1狀態(tài)負(fù)反饋閉環(huán)系統(tǒng)的極點(diǎn)配置（133)

5.3.2狀態(tài)觀測器的設(shè)計（134)

5.3.3帶狀態(tài)觀測器的閉環(huán)系統(tǒng)極點(diǎn)配置（137)

習(xí)題（138)



第6章系統(tǒng)穩(wěn)定性及其李雅普諾夫穩(wěn)定性（143)

6.1李雅普諾夫穩(wěn)定性定義（143)

6.2李雅普諾夫穩(wěn)定性判別方法（145)

6.2.1李雅普諾夫間接法（法）（145)

6.2.2李雅普諾夫直接法（第二法）（145)

6.3利用MATLAB分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性（149)

習(xí)題（151)



參考文獻(xiàn)（155)