绪论 1
0.1 自动控制与控制理论 1
0.2 控制理论发展简况 2
0.3 现代控制理论的基本内容 3
0.4 本课程的基本任务 4
第1章 控制系统的数学模型 5
1.1 状态空间表达式 5
1.2 由微分方程求状态空间表达式 13
1.3 传递函数矩阵 19
1.4 离散系统的数学描述 24
1.5 线性变换 28
1.6 组合系统的数学描述 36
1.7 利用MATLAB进行模型的转换 40
小结 45
习题 45
第2章 线性控制系统的运动分析 48
2.1 线性定常系统齐次状态方程的解 48
2.2 状态转移矩阵 50
2.3 线性定常系统非齐次状态方程的解 58
2.4 线性时变系统的运动分析 60
2.5 线性系统的脉冲响应矩阵 64
2.6 线性连续系统方程的离散化 67
2.7 线性离散系统的运动分析 70
2.8 用MATLAB求解系统方程 74
小结 77
习题 77
第3章 控制系统的能控性和能观测性 81
3.1 引言 81
3.2 能控性及其判据 83
3.3 能观测性及其判据 90
3.4 离散系统的能控性和能观测性 95
3.5 对偶原理 100
3.6 能控标准形和能观测标准形 103
3.7 能控性、能观测性与传递函数的关系 107
3.8 系统的结构分解 109
3.9 实现问题 115
3.10 MATLAB的应用 122
小结 126
习题 127
第4章 控制系统的稳定性 130
4.1 引言 130
4.2 李亚甫诺夫意义下稳定性的定义 132
4.3 李亚甫诺夫第二法 134
4.4 线性连续系统的稳定性 137
4.5 线性定常离散系统的稳定性 139
4.6 有界输入-有界输出稳定 140
4.7 非线性系统的稳定性分析 143
小结 150
习题 150
第5章 线性定常系统的综合 153
5.1 引言 153
5.2 状态反馈和输出反馈 153
5.3 状态反馈系统的能控性和能观测性 155
5.4 极点配置 156
5.5 镇定问题 163
5.6 状态重构和状态观测器 165
5.7 降阶观测器 170
5.8 带状态观测器的状态反馈系统 173
5.9 渐近跟踪与干扰抑制问题 175
5.10 解耦问题 182
5.11 MATLAB的应用 190
小结 196
习题 197
第6章 最优控制 199
6.1 引言 199
6.2 用变分法求解最优控制问题 201
6.3 极小值原理及其在快速控制中的应用 211
6.4 用动态规划法求解最优控制问题 217
6.5 线性状态调节器 225
6.6 线性伺服机问题 234
小结 238
习题 238
部分习题参考答案 241
参考文献 249