现代控制理论基础

内 容 简 介

本书是适应自动化学科的发展，为自动化专业及其它电类专业本科生编写的教

材。主要内容包括：控制系统的状态空间描述，线性控制系统分析，线性控制系统的能

控性和能观测性，控制系统的稳定性分析，状态反馈与状态观测器设计等。为了便于

自学，各章均附有较丰富的例题和习题。本书内容简练，叙述深入浅出，结合工程实

例。

本书专供自动化及其它电类专业学生作为教材，也可供从事自动化及相关专业

的工程技术人员参考。

目 录
绪论
第一章 控制系统的状态空间描述
1.1控制系统中状态的基本概念
1.2控制系统的状态空间表达式
1.3根据系统的物理机理建立状态空间表达式
1.4根据系统微分方程建立状态空间表达式
1.5系统传递函数阵与状态空间表达式的相互转换
1.6系统状态空间表达式的特征标准型
1.7离散系统的状态空间表达式
1.8由离散系统状态空间表达式求脉冲传递函数
小 结
习 题
第二章 线性控制系统分析
2.1线性定常齐次状态方程的解
2.2状态转移矩阵
2.3线性定常非齐次状态方程的解
2.4线性时变系统状态方程的解
2.5离散时间系统状态方程的解
2.6线性连续时间系统的离散化
小 结
习 题
第三章 线性控制系统的能控性和能观测性
3.1线性连续系统的能控性
3.2线性连续系统的能观测性
3.3对偶原理
3.4线性系统的能控标准型与能观测标准型
3.5线性定常离散系统的能控性与能观测性
3.6线性系统的结构分解
3.7传递函数阵与能控性和能观测性之间的关系
小 结
习 题
第四章 控制系统的稳定性
4.1李雅普诺夫稳定性定义
4.2李雅普诺夫稳定性理论
4.3线性系统的李雅普诺夫稳定性分析
4.4非线性系统的李雅普诺夫稳定性分析
小 结
习 题
第五章 状态反馈和状态观测器
5.1状态反馈和输出反馈
5.2闭环系统的极点配置
5.3状态观测器的设计
5.4带状态观测器的状态反馈系统
小 结
习 题
参考文献
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