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第一部分 系统描述与系统特性 1

第一章 系统和系统描述 1

1.1 导言 1

1.2 状态方程的线性化 5

1.3 离散时间线性方程 12

1.4 拉普拉斯变换 13

1.5 A的对角规范形 13

1.6 A的“相变量”规范形 15

1.7 秩（rank）的说明 17

1.8 附录 18

1.9 习题一 20

第二章 线性状态方程的解 23

2.1 导言 23

2.2 连续时间自主方程的解 24

2.3 离散时间条件下的解 26

2.4 转移矩阵 27

2.5 复频域中的解 29

2.6 习题二 31

第三章 能控性、能观性和传递矩阵描述 33

3.1 能控性 33

3.2 能观性 39

3.3 状态能控性与能观性的对偶性 42

3.4 等价子系统和传递矩阵 43

3.5 习题三 49

第四章 稳定性 51

4.1 导言 51

4.2 稳定性概念 53

4.3 稳定性判据 55

4.4 求李亚普诺夫函数的辅助方法 66

4.5 参考文献 68

4.6 习题四 68

第二部分 系统设计方法 71

第五章 反馈控制 71

5.1 导言 71

5.2 基本关系和一些有用的概念 73

5.3 状态矢量分 析 76

5.4 模态多项式 79

5.5 小结 82

5.6 参考文献 82

5.7 习题五 82

第六章 极点配置 85

6.1 传递矩阵的极点和零点 85

6.2 极点配置问题 86

6.3 状态反馈 87

6.4 输出反馈 96

6.5 伦伯格观测器 99

6.6 小结 105

6.7 参考文献 106

6.8 附录 107

6.9 习题六 107

第七章 交换控制器与并矢式传递矩阵 110

7.1 交换控制器 110

7.2 并矢式矩阵 112

7.3 并矢式传递矩阵（DTM）近似方法 121

7.4 参考文献 123

7.5 习题七 124

第八章 罗森布洛克（Rosenbrock）逆奈魁斯特（Nyquist）阵列法 126

8.1 导言 126

8.2 对角优势矩阵 126

8.3 控制器设计 135

8.4 例 141

8.5 习题八 145

第九章 顺序设计（Sequential design） 148

9.1 导言 148

9.2 基本关系 149

9.3 设计目标及有关要求 150

9.4 Kc（s）的顺序设计 153

9.5 G（s）的设计 159

9.6 完整性 165

9.7 参考文献 165

9.8 习题九 165

第三部分 最优化理论 167

第十章 最优化导论 167

10.1 最优与非最优 167

10.2 入门概念 167

10.3 数学分 类 169

10.4 实际分 类 171

10.5 小结 173

第十一章 变分 法 175

11.1 基本问题 175

11.2 推广到n维空间 183

11.3 具有状态方程约束的最优化 186

11.4 对于n维状态矢量的推广 190

11.5 习题十一 198

第十二章 具有幅度约束的最优化 200

12.1 导言 200

12.2 输入矢量的幅度约束 200

12.3 庞特里亚金（Pontryagin）极大值原理 213

12.4 两种方法的一致性 215

12.5 线性自主系统：可能的与不可能的 217

12.6 习题十二 224

第十三章 动态规划原理 226

13.1 导言 226

13.2 简例 232

13.3 线性自主系统和二次型积分 判据 239

13.4 终端条件 245

13.5 参考文献 249

13.6 习题十三 249

第十四章 爬山法 251

14.1 导言 251

14.2 直接搜索法 254

14.3 梯度法 263

14.4 扰动理论 265

14.5 参考文献 268

14.6 习题十四 268

索引 270