现代控制理论基础（第二版）

　　舒欣梅、龙驹、宋潇潇编著的《现代控制理论基础》是针对理工科电气类专业高年级本科生编写的控 制领域基础理论教材。全书共分7章。第O章为绪论。第1章介绍了现代控制理论的基础——状态空间描述 。第2～4章着重于控制系统分析，介绍了在已知数学模型的情况下，系统的运动规律和能控性、能观性、 稳定性等系统基本结构特性。第5章着重于控制系统设计，介绍了状态反馈、极点配置等状态空间设计方 法。第6章介绍了最优控制的一些基本理论和方法。本书的一大创新是引入了国际控制界最流行的软件 MATLAB辅助分析和设计控制系统的相应内容，这部分内容可以有效巩固理论知识，弥补教学实践中存在的 薄弱环节，有利于提高学生的系统分析和综合能力。 《现代控制理论基础》可作为高等工科院校自动控制及相关专业高年级本科生或研究生教材，也可供 相关领域的工程技术人员、科研工作者参考和自学。

暂缺《现代控制理论基础（第二版）》作者简介

第0章  绪论   O．1  现代控制理论概述     O．1．1  控制理论发展历史     O．1．2  现代控制理论与经典控制理论的差异     O．1．3  现代控制理论的研究内容及其分支   O．2  本书的主要内容     O．2．1  本书主要内容结构     O．2．2  MATLAB工程软件简介 第1章  控制系统的状态空间描述   1．1  状态空间描述的基本概念   1．2  状态空间描述的建立   1．3  化高阶微分方程为状态空间描述     1．3．1  微分方程中不含有输入信号导数项的情况     1．3．2  微分方程中含有输入信号导数项的情况   1．4  状态空间方程的线性变换     1．4．1  状态向量线性变换     1．4．2  化系数矩阵A为对角标准形     1．4．3  化系数矩阵A为约当标准形   1．5  传递函数矩阵     1．5．1  由状态空间方程转换成传递函数矩阵     1．5．2  子系统串并联与闭环系统传递函数矩阵   1. 6  离散系统的数学描述     1. 6．1  离散系统状态空间方程     1．6．2  脉冲传递函数矩阵   1．7  用MATLAB进行数学建模和模型转换     1．7．1  MATLAB简介     1．7．2  控制系统的数学描述     1．7．3  模型的转换     1．7．4  模型的连接   习题 第2章  线性系统的运动分析   2．1  线性定常系统齐次状态方程的解   2．2  状态转移矩阵     2．2．1  状态转移矩阵Φ(t)的基本性质     2．2．2  状态转移矩阵Φ(t)的计算方法   2．3  非齐次状态方程的求解   2．4  线性定常离散系统的运动分析     2．4．1  线性定常连续系统的离散化     2．4．2  线性定常离散系统的解   2．5  MATLAB在状态方程求解中的应用     2．5．1  矩阵指数函数eAt的计算     2．5．2  线性定常非齐次状态方程在典型信号作用下的解     2．5．3  连续系统离散化   习题 第3章  控制系统的能控性和能观性   3．1  线性连续系统的能控性与能观性     3．1．1  线性系统的能控性定义及判据     3．1．2  线性系统的能观性定义及判据     3．1．3  对偶性原理   3．2  线性离散时间系统的能控性与能观性     3．2．1  线性定常离散时间系统的能控性定义及判据     3．2．2  线性定常离散时间系统的能观性定义及判据     3．2．3  连续系统离散化后的能控性和能观性   3．3  能控标准形与能观标准形     3．3．1  能控标准形     3．3．2  能观标准形   3．4  能控性、能观性与传递函数的关系   3．5  实现问题     3．5．1  能控、能观标准形的实现     3．5．2  对角标准形或约当标准形的实现     3．5．3  最小实现   3．6  线性定常系统的结构分解     3．6．1  能控性结构分解     3．6．2  能观性结构分解     3．6．3  系统按能控性和能观性的标准分解   3．7  MATLAB在系统能控性和能观性分析中的应用     3．7．1  状态空间模型能控性、能观性判定     3．7．2  用MATLAB解决实现问题     3．7．3  控制系统的结构分解   习题 第4章  控制系统的稳定性分析   4．1  李雅普诺夫稳定性定义     4．1．1  系统的平衡状态     4．1．2李雅普诺夫稳定性的定义   4．2  李雅普诺夫第二法     4．2．1  预备知识     4．2．2  李雅普诺夫第二法稳定性定理   4．3  线性定常连续系统的李雅普诺夫稳定性分析   4．4  线性定常离散系统的李雅普诺夫稳定性分析   4．5  非线性系统的稳定性分析   4．6  MATLAB在系统稳定性分析中的应用     4．6．1  利用特征根判断稳定性     4．6．2  利用李雅普诺夫方程判断稳定性     习题 第5章  极点配置与观测器的设计   5．1  反馈控制结构     5．1．1  状态反馈     5．1．2  输出反馈     5．1．3  状态反馈系统的性质   5．2  系统的极点配置     5．2．1  能控系统的极点配置     5．2．2  镇定问题   5．3  解耦控制     5．3．1  问题的提出     5．3．2  串联解耦     5．3．3  状态解耦   5．4  观测器及其设计方法     5．4．1  观测器的设计思路     5．4．2  全维状态观测器的设计     5．4．3  降维状态观测器的设计   5. 5  带状态观测器的反馈系统     5．5．1  系统结构     5．5．2  系统基本特性   5．6  MATLAB在控制系统综合中的应用     5．6．1  极点配置     5．6．2  状态观测器设计   习题 *第6章  最优控制   6．1  最优控制问题概述     6．1．1  引言     6．1．2  最优控制问题的提法     6．1．3  性能指标的分类   6．2  用变分法求解最优控制问题     6．2．1  泛函与变分     6．2．2  末值时刻固定、末值状态自由情况下的最优控制     6．2．3  末值时刻和末值状态固定情况下的最优控制   6．3  极小值原理   6．4  用动态规划法求解最优控制问题     6．4．1  动态规划法的基本思想     6．4．2  最优性原理     6．4．3  用动态规划法求解离散系统最优控制问题   6．5  线性二次型最优控制调节器     6．5．1  二次型最优调节器     6．5．2  定常情况下二次型调节器的稳定性   6．6  MATLAB在系统最优控制中的应用     6．6．1  线性二次型指标最优调节器的设计     6．6．2  最优化工具使用简介   习题 参考文献