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目录 1

绪论 1

第1章动力学系统的状态空间描述 6

1.1 动力学系统中状态的基本概念 6

1.2 根据系统的物理机理建立状态空间描述 18

1.3 根据系统的输人输出关系建立状态空间描述 24

1.4 离散系统的状态空间描述 30

1.5 等价变换及特征值标准形 31

1.6 组合系统的状态空间表达式 49

1.7 从状态空间描述求传递函数阵 53

1.8 多变量系统的其他描述 59

1.9 系统模型的计算机表示及其转换方法 70

习题 82

2.1 线性系统的自由运动 86

第2章线性系统的运动 86

2.2 线性系统的一般运动 94

2.3 连续系统的状态空间描述的离散化 96

2.4 线性离散时间系统的一般运动 97

2.5 用MATLAB求取线性系统响应的方法 101

习题 105

第3章线性控制系统的能控性和能观测性 108

3.1 能控性和能观测性的概念 108

3.2 线性连续时不变系统的能控性 110

3.3 线性连续时不变系统的能观测性 118

3.4 线性时不变离散系统的能控性和能观测性 123

3.5 线性时变系统的能控性与能观测性 130

3.6 线性系统能控性与能观测性的对偶关系 133

3.7 能控规范型和能观测规范型 135

3.8 传递函数中零极点对消与状态能控性和能观测性之间的关系 140

3.9 线性系统结构按能控性、能观测性的分解 145

3.10 用MATLAB分析系统能控性、能观测性的方法 156

习题 161

第4章系统的运动稳定性 165

4.1 BIBO稳定性 166

4.2 李雅普诺夫稳定性定义 168

4.3 李雅普诺夫第一法 171

4.4 李雅普诺夫第二法 174

4.5 线性系统稳定性分析 181

4.6 非线性系统稳定性分析 186

4.7线性定常离散系统稳定性分析 192

4.8 MATLAB在系统稳定性分析中的应用 194

习题 196

第5章线性定常系统的综合 198

5.1 线性反馈控制系统的基本结构 198

5.2带输出反馈系统的综合 200

5.3 带状态反馈系统的综合 204

5.4 状态重构与状态观测器的设计 210

5.5 带观测器状态反馈系统的综合 218

5.6 状态反馈下闭环系统的稳态特性 221

5.7 解耦控制系统的综合 225

5.8 MATLAB在线性系统综合中的应用 234

习题 240

附录 242

Ⅰ 线性空间与线性变换 242

Ⅱ 线性代数方程组及系统状态空间的相关结论 246

Ⅲ多项式矩阵理论的基本知识 248

Ⅳ二次型 255

附录习题 257

参考文献 260