第1章 控制理论基础概述 1
1.1 习题解答 1
第2章 古典控制基础 4
2.1 本章重点 4
2.2 知识点总结 4
2.2.1 基本概念 4
2.2.2 典型反馈系统的几种传递函数 5
2.2.3 系统的时域分析 8
2.2.4 系统的频率分析 19
2.3 习题解答 22
第3章 线性系统的数学描述 32
3.1 本章重点 32
3.2 知识点总结 32
3.2.1 基本概念 32
3.2.2 状态空间表达式的建立 33
3.2.3 传递函数与传递函数矩阵 40
3.2.4 组合系统的状态空间表达式 41
3.2.5 系统状态的线性变换 45
3.3 习题解答 48
第4章 线性系统的运动分析 67
4.1 本章重点 67
4.2 知识点总结 67
4.2.1 基本概念 67
4.2.2 状态转移矩阵 68
4.2.3 矩阵指数函数 69
4.2.4 脉冲响应矩阵与传递函数矩阵 70
4.2.5 线性连续系统的离散化 70
4.2.6 化差分方程为离散状态空间表达式 72
4.2.7 化脉冲传递函数为离散状态空间表达式 73
4.3 习题解答 74
第5章 线性系统的能控性和能观性 94
5.1 本章重点 94
5.2 知识点总结 94
5.2.1 基本概念 94
5.2.2 能控性判据 97
5.2.3 对偶原理 102
5.2.4 能观性判据 103
5.2.5 线性系统的能控／能观性指数 106
5.2.6 线性系统的能控规范型 107
5.2.7 线性系统的能观规范型 114
5.2.8 线性定常系统的结构分解 117
5.3 习题解答 120
第6章 系统运动的稳定性 143
6.1 本章重点 143
6.2 知识点总结 143
6.2.1 基本概念 143
6.2.2 劳斯稳定判据 146
6.2.3 李亚普诺夫稳定性理论 146
6.2.4 克拉索夫斯基判别法 149
6.2.5 变量梯度法 150
6.2.6 外部稳定性和内部稳定性 151
6.3 习题解答 152
第7章 状态反馈与极点配置 169
7.1 本章重点 169
7.2 知识点总结 169
7.2.1 状态反馈 169
7.2.2 单输入系统的极点配置 170
7.2.3 多输入系统的极点配置 172
7.2.4 状态反馈镇定 174
7.2.5 应用状态反馈实现解耦控制 175
7.3 习题解答 176
第8章 状态观测器设计 194
8.1 本章重点 194
8.2 知识点总结 194
8.2.1 全维状态观测器 194
8.2.2 降维状态观测器 194
8.2.3 带状态观测器的反馈系统 197
8.3 习题解答 198
第9章 线性二次型性能指标的最优控制 215
9.1 本章重点 215
9.2 知识点总结 215
9.2.1 基本概念 215
9.2.2 求最优解的变分法 217
9.2.3 最小值原理 223
9.2.4 输出调节器 223
9.2.5 跟踪问题 225
9.3 习题解答 226
第10章 卡尔曼滤波与系统辨识 240
10.1 知识点总结 240
10.1.1 随机过程 240
10.1.2 线性估计问题 244
10.1.3 随机系统的状态空间描述 249
10.1.4 卡尔曼滤波的基本思想 251
10.1.5 正交投影 253
10.1.6 随机线性系统的最优控制 259
10.2 习题解答 261