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目录 1

绪论 1

第一章 线性控制系统的状态空间描述 4

§1-1 状态空间表达式 4

§1-2 将系统的一般时域描述化为状态空间表达式 10

§1-3 根据传递函数及状态变量图列写线性系统的状态空间表达式 13

§1-4 根据系统的方块图导出状态空间表达式 20

§1-5 将系统的频域描述化为状态方程的规范形式 22

§1-6 将状态方程化为规范形式 27

§1-7 离散系统的状态空间表达式 36

§1-8 将状态空间描述化为输入输出频域描述 40

习题 43

第二章 线性控制系统运动分析 50

§2-1 线性定常系统的自由运动 50

§2-2 矩阵指数eA（t-t0）（或eAt）的计算方法 52

§2-3 线性定常系统的受控运动 56

§2-4 线性时变系统状态方程的解法 59

§2-5 用计算机求解状态方程 65

§2-6 离散时间系统状态方程求解 69

§2-7 线性连续系统的离散化 73

习题 81

第三章 控制系统的稳定性分析（李亚普诺夫第二法） 86

§3-1 李亚普诺夫第二法的概述 86

§3-2 李亚普诺夫意义下的稳定性 88

§3-3 李亚普诺夫稳定性定理 90

§3-4 线性系统的李亚普诺夫稳定性分析 92

§3-5 非线性系统的李亚普诺夫稳定性分析 99

习题 108

第四章 线性系统的能控性与能观测性 111

§4-1 能控性和能观测性的概念 111

§4-2 线性定常系统的能控性判据 113

§4-3 线性定常系统的能观测性判据 121

§4-4 线性时变系统的能控性与能观测性判据 126

§4-5 能控性、能观测性和传递函数矩阵 132

§4-6 能控规范型和能观测规范型 139

§4-7 系统的能控性与能观测性的对偶原理 146

习题 147

第五章 线性定常控制系统的综合 153

§5-1 状态反馈和输出反馈 153

§5-2 单输入-单输出状态反馈系统的极点配置法 155

§5-3 状态重构问题的提出及解决途径 162

§5-4 观测器的极点配置问题 166

习题 171

第六章 系统最优控制 173

§6-1 最优控制的基本概念 173

§6-2 无约束最优控制的变分方法 175

§6-3 二次型性能指标的最优控制 180

§6-4 线性调节器问题 181

§6-5 线性伺服器问题 189

§6-6 受约束最优控制的极小值原理 194

§6-7 最小时间系统的控制问题 196

§6-8 极小值原理在离散最优控制系统中的应用 205

§6-9 最优控制中的梯度法 209

§6-10 动态规划法 215

§6-11 动态规划的连续形式 220

§6-12 综合举例——最优伺服系统综合 224

习题 229

第七章 卡尔曼滤波理论 233

§7-1 线性估计问题概述 233

§7-2 随机变量与随机过程 235

§7-3 最小二乘估计 243

§7-4 线性最小方差估计 250

§7-5 随机线性系统的数学描述 253

§7-6 卡尔曼滤波的基本思想 258

§7-7 离散系统的卡尔曼滤波 260

§7-8 离散卡尔曼滤波的推广 269

§7-9 有色噪声情况下线性系统的滤波 274

§7-10 连续时间系统的卡尔曼滤波 277

§7-11 卡尔曼滤波器实际应用的问题 285

§7-12 随机线性系统的最优控制 293

习题 295

§8-1 系统辨识的概述 298

第八章 系统辨识与自适应控制系统 298

§8-2 褶积辨识原理 299

§8-3 相关辨识原理 301

§8-4 基于卡尔曼滤波的参量嵌入辨识技术 308

§8-5 辨识的一般过程 309

§8-6 自适应控制系统概述 316

§8-7 输入自适应控制系统 318

§8-8 参考模型自适应控制系统 319

§8-9 综合举例——直流他激电动机参数在线辨识与自适应控制 327

§8-10 学习控制与人机系统 331

参考文献 334