现代控制理论

　　第0章 绪论
　　0.1 控制理论的产生及其发展
　　0.2 现代控制理论的基本内容
　　0.3 本书的内容和特点
　　0.4 学习建议
　　第1章 控制系统的状态空间描述
　　1.1 状态及状态空间表达式
　　1.1.1 控制系统中状态的基本概念
　　1.1.2 状态空间表达式及一般形式
　　1.1.3 状态空间表达式的系统结构图与模拟结构图
　　1.2 根据系统的物理机理建立状态空间表达式
　　1.3 由系统的微分方程式建立状态空间表达式
　　1.3.1 微分方程式中不含输入函数导数项
　　1.3.2 微分方程式中含输入函数导数项
　　1.4 由系统方框图建立状态空间表达式
　　1.5 由系统的传递函数建立状态空间表达式
　　1.5.1 标准型法
　　1.5.2 串联法
　　1.5.3 并联法
　　1.6 系统的状态空间表达式与传递函数阵
　　1.6.1 由系统的状态空间表达式求传递函数阵
　　1.6.2 组合系统的状态空间表达式及传递函数阵
　　1.7 系统状态向量的线性变换
　　1.7.1 线性变换
　　1.7.2 化状态方程式为对角线标准型
　　1.7.3 化状态方程式为约当标准型
　　1.8 离散时间系统的状态空间描述
　　1.8.1 离散时间系统的状态空间表达式
　　1.8.2 差分方程化为状态空间表达式
　　1.8.3 脉冲传递函数化为状态空间表达式
　　1.8.4 由状态空间表达式求脉冲传递函数阵
　　1.9 基于MATLAB的控制系统状态空间描述
　　1.9.1 利用MATLAB描述系统模型
　　1.9.2 利用MATLAB实现状态空间表达式与传递函数阵的
　　相互转换
　　1.9.3 利用MATLAB实现系统的线性变换
　　1.9.4 利用MATLAB实现系统模型的连接
　　小结
　　习题
　　第2章 线性控制系统状态空间表达式的求解
　　2.1 线性定常连续系统齐次状态方程的解
　　2.2 线性定常连续系统的状态转移矩阵
　　2.2.1 状态转移矩阵及其性质
　　2.2.2 矩阵指数函数的计算
　　2.3 线性定常连续系统非齐次状态方程的求解
　　2.4 线性时变连续系统状态方程式的求解
　　2.4.1 齐次状态方程式的解
　　2.4.2 线性时变系统状态转移矩阵
　　2.4.3 线性时变系统非齐次状态方程式的解
　　2.5 线性离散时间系统状态方程式的求解
　　2.5.1 迭代法
　　2.5.2 z变换法
　　2.5.3 离散系统状态转移矩阵的求解
　　2.6 线性连续时间系统的离散化
　　2.6.1 线性定常系统状态方程式的离散化
　　2.6.2 线性时变系统状态方程式的离散化
　　2.6.3 近似离散化
　　2.7 利用MATLAB求解系统状态空间表达式
　　2.7.1 连续时间系统状态方程式的解
　　2.7.2 离散时间系统状态方程式的解
　　2.7.3 线性系统状态方程式的离散化
　　小结
　　习题
　　第3章 线性控制系统的能控性和能观测性
　　第4章 控制系统的稳定性
　　第5章 状态反馈和状态观测器
　　第6章 最优控制
　　第7章 线性系统的状态估计
　　习题参考答案
　　参考文献

　　谢克明，男，1944年生，太原理工大学信息工程学院教授，博士生导师，全国优秀教师和山西省教学名师；IEEE会员，国际RoughSet学会委员；教育部自动化专业教学指导分委员会委员，中国自动化学会理事，山西省自动化学会理事长。长期从事控制科学与工程学科的教学与科研工作，主要研究领域为智能信息处理与智能控制、控制理论与应用、复杂工业控制系统等。主持和参研完成国家自然科学基金、863项目、省部级科研项目等20余项；获国家技术发明二等奖1项，山西省科技进步一等奖1项、二等奖2项，山西省自然科学三等奖1项。主编出版“十五”和“十一五”国家级规划教材等高校教材和专著共8部。发表论文200余篇。获山西省教学成果一等奖1项，二等奖5项。

　　《现代控制理论/普通高等教育“十一五”国家级规划教材·全国高等学校自动化专业系列教材》对现代控制理论进行了较全面的论述。全书共分8章。主要内容为现代控制理论的产生及其发展；按照建模一求解一分析稳定性一综合的思路，论述了线性系统的状态空间描述、状态空间表达式的建立和求解方法、线性系统的能控性和能观测性及其对偶关系、李雅普诺夫稳定性理论分析、线性反馈控制系统的极点配置及状态观测器的设计；优控制的基本概念和极大值原理以及线性二次型优控制；线性系统状态估计的基本概念和小二乘估计、线性小方差估计以及卡尔曼滤波器原理；利用MATLAB进行线性系统的理论分析、综合和应用设计。
　　《现代控制理论/普通高等教育“十一五”国家级规划教材·全国高等学校自动化专业系列教材》可作为理工科高等学校自动化专业本科生、非自动化专业研究生的教材，也可供从事相关专业的科技人员参考。