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 4
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 14
1.3传递函数矩阵 20
1.4离散系统的数学描述 26
1.5线性变换 31
1.6组合系统的数学描述 40
1.7利用MATLAB进行模型的转换 44
小结 49
习题 50
第2章 线性控制系统的运动分析 53
2.1线性定常系统齐次状态方程的解 53
2.2状态转移矩阵 55
2.3线性定常系统非齐次状态方程的解 65
2.4线性时变系统的运动分析 68
2.5线性系统的脉冲响应矩阵 73
2.6线性连续系统方程的离散化 76
2.7线性离散系统的运动分析 79
2.8用MATLAB求解系统方程 85
小结 87
习题 88
第3章 控制系统的能控性和能观测性 91
3.1引言 91
3.2能控性及其判据 93
3.3能观测性及其判据 102
3.4离散系统的能控性和能观测性 107
3.5对偶原理 112
3.6能控标准形和能观测标准形 115
3.7能控性、能观测性与传递函数的关系 119
3.8系统的结构分解 122
3.9实现问题 128
3.10 MATLAB的应用 136
小结 142
习题 142
第4章 控制系统的稳定性 145
4.1引言 145
4.2李亚甫诺夫意义下稳定性的定义 148
4.3李亚甫诺夫第二法 150
4.4线性连续系统的稳定性 153
4.5线性定常离散系统的稳定性 155
4.6有界输入-有界输出稳定 157
4.7非线性系统的稳定性分析 160
小结 167
习题 168
第5章 线性定常系统的综合 171
5.1引言 171
5.2状态反馈和输出反馈 172
5.3状态反馈系统的极点配置 173
5.4输出反馈系统的极点配置 183
5.5状态反馈镇定问题 190
5.6状态重构和状态观测器 193
5.7降阶观测器 198
5.8带状态观测器的状态反馈系统 201
5.9渐近跟踪与干扰抑制问题 206
5.10解耦问题 214
5.11 MATLAB的应用 224
小结 231
习题 231
第6章 最优控制 233
6.1引言 233
6.2用变分法求解最优控制问题 236
6.3极小值原理及其在快速控制中的应用 246
6.4用动态规划法求解最优控制问题 260
6.5线性状态调节器 270
6.6线性伺服机问题 280
小结 284
习题 284
部分习题参考答案 288
参考文献 297