现代控制理论（第2版）

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第2版前言

第1版前言

绪论

0.1 控制理论的发展回顾

0.2 现代控制理论的研究范围及其分支

0.3 经典控制理论与现代控制理论的研究与比较

0.4 设计一个控制系统的基本步骤

0.5 MATLAB仿真平台

0.6 本书的内容和特点

第1章 控制系统的状态空间描述

1.1 状态空间的基本概念

1.1.1 系统的基本概念

1.1.2 系统数学描述的基本概念

1.1.3 系统状态描述的基本概念

1.2 控制系统的状态空间表达式

1.2.1 状态空间表达式

1.2.2 状态空间表达式的一般形式

1.2.3 状态空间表达式的向量结构图

1.2.4 状态空间表达式的模拟结构图

1.3 控制系统状态空间表达式的建立

1.3.1 由系统框图建立状态空间表达式

1.3.2 由机理法建立状态空间表达式

1.3.3 由传递函数或微分方程建立状态空间表达式

1.4 线性系统的传递函数矩阵

1.4.1 由状态空间表达式求传递函数矩阵

1.4.2 组合系统的传递函数矩阵

1.5 线性系统的数学模型变换

1.5.1 线性变换

1.5.2 系统特征值与特征向量

1.5.3 通过线性变换将状态空间表达式化为规范型

1.5.4 传递函数的并联型实现

1.6 离散系统的状态空间描述

1.6.1 离散系统的状态空间表达式

1.6.2 由差分方程建立状态空间表达式

1.6.3 由离散系统状态空间表达式求脉冲传递函数矩阵

1.7 非线性系统近似（局部）线性化后的状态空间表达式

1.8 MATLAB在系统数学模型中的应用

1.8.1 线性系统的数学模型

1.8.2 传递函数模型与状态空间模型的相互转换

1.8.3 线性系统的线性变换

1.9 本章要点

习题

第2章 线性系统的运动分析

2.1 线性定常系统状态方程的解

2.1.1 齐次状态方程的解

2.1.2 状态转移矩阵的运算性质

2.1.3 状态转移矩阵的计算方法

2.1.4 非齐次状态方程的解

2.2 线性时变系统状态方程的解

2.2.1 齐次状态方程的解

2.2.2 状态转移矩阵的运算性质

2.2.3 状态转移矩阵的计算方法

2.2.4 非齐次状态方程的解

2.3 线性离散系统状态方程的解

2.3.1 迭代法

2.3.2 Z变换法

2.4 线性连续系统的离散化

2.4.1 线性定常连续系统的离散化

2.4.2 线性时变连续系统的离散化

2.4.3 近似离散化

2.5 MATLAB在线性系统动态分析中的应用

2.5.1 MATLAB求解线性定常系统的状态转移矩阵

2.5.2 MATLAB求解定常系统的时间响应

2.5.3 MATLAB变换连续状态空间模型为离散状态空间模型

2.6 本章要点

习题

第3章 线性系统的能控性与能观性

3.1 线性连续系统的能控性

3.1.1 线性连续系统能控性定义

3.1.2 线性定常连续系统的能控性判据

3.1.3 线性时变连续系统的能控性判据

3.2 线性连续系统的能观性

3.2.1 线性连续系统能观性定义

3.2.2 线性定常连续系统的能观性判据

3.2.3 线性时变连续系统的能观性判据

3.3 线性离散系统的能控性和能观性

3.3.1 线性离散系统能控性定义

3.3.2 线性定常离散系统能控性判据

3.3.3 线性离散系统能观性定义

3.3.4 线性定常离散系统能观性判据

3.4 线性系统能控性和能观性的对偶关系

3.4.1 对偶系统

3.4.2 对偶原理

3.5 能控规范型与能观规范型

3.5.1 单输入系统的能控规范型

3.5.2 单输出系统的能观规范型

3.6 线性系统的结构分解

3.6.1 按约当规范型分解

3.6.2 按能控性分解

3.6.3 按能观性分解

3.6.4 按能控能观性分解

3.7 传递函数矩阵的实现问题

3.7.1 实现问题的基本概念

3.7.2 系统的规范型实现

3.7.3 传递函数矩阵的最小实现

3.8 传递函数矩阵与能控性和能观性的关系

3.9 MATLAB在系统能控性和能观性分析中的应用

3.10 本章要点