第一篇 线性系统理论 1
第1章 状态空间方法基础 1
1.1 系统动态方程的建立 1
1.2 线性时不变动态方程的解 5
1.3 系统的传递函数矩阵 8
1.4 系统动态方程的等价变换 11
1.5 连续时间方程的离散化 14
1.6 线性时变系统的基本知识 15
第2章 系统的可控性与可观测性 20
2.1 线性系统的可控性 20
2.2 线性系统的可观测性 28
2.3 动态方程的标准形 32
2.4 动态方程的分解 37
2.5 单变量系统的实现 43
2.6 多变量系统的实现 48
第3章 系统的状态反馈及观测器 59
3.1 状态反馈与极点配置 59
3.2 用状态反馈进行解耦控制 68
3.3 跟踪问题的稳态特性 72
3.4 状态观测器 76
第4章 线性时不变系统的稳定性分析 85
4.1 运动模式及其收敛、发散和有界的条件 85
4.2 李亚普诺夫意义下的稳定、渐近稳定 86
4.3 有界输入、有界状态（BIBS）稳定 87
4.4 有界输入、有界输出（BIBO）稳定 87
4.5 总体稳定（T稳定） 88
4.6 稳定性之间的关系 88
习题 92
第二篇 最优控制理论 98
第5章 最优控制概述 98
5.1 最优控制发展史 98
5.2 最优控制问题的提法 99
第6章 最优控制中的变分法 103
6.1 变分的基本概念 103
6.2 无约束条件的泛函极值问题 104
6.3 有约束条件的泛函极值——动态系统的最优控制问题 107
第7章 最小值原理及其应用 116
7.1 最小值原理 116
7.2 最短时间控制问题 118
7.3 考虑燃料消耗时的快速控制问题 121
7.4 离散系统的最小值原理 126
第8章 线性二次型指标的最优控制 129
8.1 二次型问题的提法 129
8.2 状态调节器问题 130
8.3 线性定常系统的状态调节器问题 134
8.4 输出调节器问题 138
8.5 跟踪问题 140
习题 145
第9章 最优控制问题的数值解法 147
9.1 直接法 147
9.2 间接法 156
9.3 具有约束的最优控制问题的数值解法 161
第三篇 最优估计和滤波 164
第10章 基本估计方法 164
10.1 滤波问题的一般提法 164
10.2 最小二乘估计 165
10.3 线性最小方差估计 169
10.4 维纳滤波 173
第11章 卡尔曼滤波 176
11.1 卡尔曼滤波的特点 176
11.2 正交投影 176
11.3 离散型卡尔曼最优预测方程 180
11.4 离散型卡尔曼最优滤波方程 185
11.5 离散型卡尔曼滤波基本方程使用要点 189
11.6 卡尔曼滤波的推广 193
11.7 卡尔曼滤波的稳定性、滤波发散及克服发散的方法 199
习题 208
附录A 随机过程的基本概念及其数学描述 210
附录B 矩阵求逆公式 215
参考文献 216