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第一章 线性控制系统的状态空间描述 4

1.1 状态空间描述的概念 4

1.2 系统的一般时域描述化为状态空间描述 8

1.3 系统的频域描述化为状态空间描述 11

1.4 据状态变量图列写线性系统的状态空间描述 16

1.5 据系统方块图导出状态空间描述 22

1.6 将状态方程化为规范形式 23

习题 32

第二章 线性控制系统的运动与离散化 36

2.1 线性定常系统的自由运动 36

2.2 矩阵指数eA（t-t0）（或eAt）的计算方法 37

2.3 线性定常系统的受控运动 41

2.4 离散系统的状态空间描述 44

2.5 离散时间系统状态方程求解 47

2.6 线性连续系统的离散化 51

习题 58

第三章 控制系统的李亚普诺夫稳定性 63

3.1 李亚普诺夫第二法的概述 63

3.2 李亚普诺夫意义下的稳定性 65

3.3 李亚普诺夫稳定性定理 66

3.4 线性系统的李亚普诺夫稳定性分析 69

3.5 变量梯度法 75

习题 79

第四章 线性控制系统的能控性与能观测性 82

4.1 能控性和能观测性的概念 82

4.2 线性定常系统的能控性判据 83

4.3 线性定常系统的能观测性判据 89

4.4 线性离散定常系统的能控能观测判据 93

4.5 能控规范型和能观测规范型 96

4.6 系统的能控性与能观测性的对偶原理 103

习题 104

5.1 状态反馈与输出反馈 109

第五章 状态反馈与状态观测器 109

5.2 单输入-单输出状态反馈系统的极点配置法 111

5.3 状态重构问题 118

5.4 观测器的极点配置 122

习题 127

第六章 最优控制系统设计 129

6.1 最优控制的基本概念 129

6.2 无约束最优控制的变分方法 131

6.3 线性调节器问题 133

6.4 受约束最优控制的极小值原理 142

6.5 最小时间系统的控制问题 144

习题 151

第七章 随机系统与卡尔曼滤波 154

7.1 线性估计问题 154

7.2 线性最小方差估计 156

7.3 随机线性系统的数学描述 158

7.4 卡尔曼滤波的基本思想 163

7.5 离散系统的卡尔曼滤波 165

7.6 离散卡尔曼滤波的推广 173

7.7 有色噪声情况下线性系统的滤波 176

7.8 连续时间系统的卡尔曼滤波 179

7.9 随机线性系统的最优控制 186

习题 188

第八章 自适应控制系统设计 191

8.1 自适应控制系统概述 191

8.2 用局部参数最优化法设计自适应控制系统 196

8.3 基于李亚普诺夫稳定性理论的设计 197

8.4 模型参考自适应控制的直接法 201

8.5 超稳定性理论的应用 205

8.6 适应式模型跟随系统的设计 210

8.7 模型参考自适应控制系统的设计示例 214

习题 217

参考文献 218