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第1章 绪论 1

1-1控制理论的形成与发展 1

1-2自动控制系统设计的两个理念 2

1-3现代控制理论的应用举例 4

1-4本书的内容及教学建议 5

习题 6

第2章 系统的状态方程及其解 7

2-1系统的状态方程和状态空间表达式 8

2-2由传递函数建立系统的状态空间表达式 17

2-3线性变换 27

2-4系统的传递函数矩阵 35

2-5系统的连接 41

2-6线性系统状态方程的解 44

2-7线性离散时间系统 51

2-8连续时间系统的离散化 55

习题 58

第3章 线性系统的能控性和能观性 61

3-1连续时间线性系统的能控性和能观性 61

3-2连续时间线性系统的能控性能观性判据 67

3-3用约当标准型判定系统的能控性和能观性 74

3-4用传递函数矩阵判定系统的能控性和能观性 79

3-5离散时间线性系统的能控性和能观性 83

3-6能控性和能观性的对偶性原理 86

3-7系统的结构分解 87

3-8系统的标准型 100

习题 113

第4章 系统的稳定性分析 117

4-1李亚普诺夫稳定性 118

4-2李亚普诺夫第二法（直接法） 122

4-3构造李亚普诺夫函数的规则化方法 130

4-4李亚普诺夫第一法（间接法） 135

4-5线性系统的稳定性分析 137

习题 151

第5章 控制系统状态空间设计方法 154

5-1状态反馈及对系统特性的影响 155

5-2状态反馈配置系统的极点 161

5-3系统镇定问题 172

5-4系统实现问题 175

5-5状态观测器设计 181

5-6解耦控制 192

5-7渐近跟踪调节器设计 201

习题 207

第6章 动态系统的最优控制 212

6-1最优控制问题的数学描述 212

6-2泛函和泛函的极值 214

6-3用变分法解决最优控制问题 223

6-4线性系统的二次型性能指标最优控制 232

6-5最小值原理 245

6-6动态规划 249

习题 261

参考文献 264

附录 MATLAB函数一览表 265

部分习题参考答案 270