线性系统理论与设计 第4版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 概论 2

第2章 系统的数学描述 5

2.1 引言 5

2.2 因果性、集总性和时不变性 6

2.3 线性时不变系统 9

2.4 线性时变系统 16

2.5 RLC电路——对比多种数学描述 17

2.6 机械和液压系统 26

2.7 正则有理传递函数 33

2.8 离散时间线性时不变系统 35

2.9 小结 41

习题 42

第3章 线性代数 48

3.1 引言 48

3.2 基、表示和标准正交化 49

3.3 线性代数方程 53

3.4 相似变换 58

3.5 对角型和约当型 59

3.6 方阵函数 66

3.7 Lyapunov方程 74

3.8 一些有用公式 75

3.9 二次型和正定性 76

3.10 奇异值分解 80

3.11 矩阵的范数 82

习题 83

第4章 状态空间的解和实现 89

4.1 引言 89

4.2 连续时间LTI状态空间方程的通解 90

4.2.1 离散化 94

4.2.2 离散时间LTI状态空间方程的通解 95

4.3 连续时间状态空间方程的计算机运算 96

4.3.1 实时处理 99

4.3.2 运放电路实施 100

4.4 等价状态空间方程 101

4.4.1 标准型 105

4.4.2 运放电路的幅度定标 107

4.5 实现 109

4.6 线性时变（LTV）方程的解 118

4.7 等价时变方程 123

4.8 时变实现 126

习题 128

第5章 稳定性 133

5.1 引言 133

5.2 LTI系统的输入-输出稳定性 133

5.3 离散时间情形 141

5.4 内部稳定性 146

5.5 Lyapunov定理 148

5.6 LTV系统的稳定性 153

习题 156

第6章 能控性和能观性 160

6.1 引言 160

6.2 能控性 161

6.3 能观性 169

6.4 Kalman分解 174

6.5 约当型方程的能控能观条件 180

6.6 离散时间状态空间方程 184

6.7 采样后的能控性 187

6.8 LTV状态方程 191

习题 195

第7章 最小实现和互质分式 199

7.1 引言 199

7.2 互质性的含义 200

7.2.1 最小实现 203

7.2.2 完全表征 207

7.3 计算互质分式 209

7.4 平衡实现 214

7.5 基于Markov参数的实现 217

7.6 传递矩阵的次数 222

7.7 最小实现——矩阵情形 223

7.8 矩阵多项式分式 226

7.8.1 列既约和行既约 228

7.8.2 计算矩阵互质分式 230

7.9 基于矩阵互质分式的实现 236

7.10 基于矩阵Markov参数的实现 241

7.11 小结 242

习题 243

第8章 状态反馈和状态估计器 246

8.1 引言 246

8.2 状态反馈 247

8.3 调节器问题和跟踪问题 256

8.3.1 鲁棒跟踪和扰动抑制 257

8.3.2 镇定 261

8.4 状态估计器 262

8.5 基于估计器的状态反馈 267

8.6 状态反馈——MIMO情形 269

8.6.1 循环设计 270

8.6.2 Lyapunov方程法 272

8.6.3 能控型法 273

8.6.4 对传递矩阵的影响 275

8.7 状态估计器——MIMO情形 276

8.8 基于估计器的状态反馈——MIMO情形 277

习题 279

第9章 极点配置和模型匹配 281

9.1 引言 281

9.2 预备知识——系数匹配 282

9.3 单位反馈结构——极点配置 286

9.3.1 调节器问题和跟踪问题 288

9.3.2 鲁棒跟踪和扰动抑制 291

9.3.3 植入内模 294

9.4 可实施的传递函数 296

9.4.1 模型匹配——双参数结构 301

9.4.2 双参数补偿器的实施 306

9.5 MIMO单位反馈系统 308

9.5.1 调节器问题和跟踪问题 317

9.5.2 鲁棒跟踪和扰动抑制 319

9.6 MIMO模型匹配——双参数结构 321

9.7 小结 329

习题 330

参考文献 334

精选习题答案 336