作者：王立国主编
页数：280
出版社：机械工业出版社
出版日期：2012
ISBN：9787111379898
电子书格式：pdf/epub/txt
内容简介
本书主要介绍以状态空间方法为主的线性系统理论的基本内容和基本方法，包括状态空间的基本概念、状态空间表达式的建立及其求解、线性系统的可控性和可观性、极点配置、系统镇定及解耦问题、状态观测器原理及其设计方法、李雅普诺夫稳定性分析、最优控制理论等。同时，本书还适当介绍了相关内容的MATLAB仿真求解方法，以加深对相关知识的理解。
本书可作为普通工科院校自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化等专业本科学生教材，也可供相关工程技术人员学习参考。
本书特色
王立国主编的《现代控制理论基础》是一本现代控制理论的入门教材，主要介绍以状态空间方法为主的线性系统理论的基本内容和基本方法。
本书编写的特点是，立足基础、注重实践、侧重基础理论的说明和应用，尽量避免无谓的公式推导和证明；注重体系的完整，强调现代控制理论的基本概念、基本原理和基本方法；例题、习题层次明晰，利于学生循序渐进地理解、消化和掌握所学的内容，逐步提高分析和解决问题的能力；与MATLAB等仿真工具交互，培养学生应用计算机辅助分析和设计控制系统的能力。
目录
前言
第1章绪论
11控制理论的发展
12现代控制理论的基本内容
13本书的内容和特点
第2章控制系统的状态空间描述
21引言
22状态空间的基本概念
23线性系统状态空间表达式的建立
231根据系统的结构图建立状态空间
表达式
232根据系统的机理建立实际系统的
状态空间表达式
233由系统的微分方程建立状态空间
表达式
234由系统的传递函数建立状态空间
表达式
24线性系统状态空间表达式的线性变换及
其标准型
241状态空间表达式的非奇异线性
变换
242通过线性变换求状态空间表达式的
标准型
25由状态空间表达式求传递函数矩阵
26组合系统的状态空间表达式及其传递
函数矩阵
27离散系统的状态空间描述
28基于MATLAB的控制系统状态空间
描述
小结
习题
第3章线性系统状态空间表达式
的解
31引言
32线性定常连续系统齐次状态方程
的解
33状态转移矩阵
331状态转移矩阵的定义
332状态转移矩阵的性质
333几个特殊的矩阵指数函数
334状态转移矩阵的计算
34线性定常连续系统非齐次状态方程
的解
35线性时变系统的解
351线性时变系统齐次状态方程
的解
352线性时变系统的状态转移矩阵
353线性时变系统非齐次状态方程
的解
36离散系统的解
361线性定常连续系统状态空间表达
式的离散化
362离散系统状态方程的解
37利用MATLAB求解系统的响应
小结
习题
第4章线性系统的可控性和可观性
41引言
42线性定常连续系统的可控性
421连续系统状态可控性的定义
422线性定常系统的可控性判据
423输出可控性
43线性定常连续系统的可观性
431可观性的定义
432线性定常系统的可观性判据
44线性定常离散系统的可控性和可
观性
441线性定常离散系统的可控性
442线性定常离散系统的可观性
443采样周期对离散化系统可控性和
可观性的影响
45可控标准型和可观标准型
451可控标准型
452可观标准型
46时变系统的可控性和可观性
461时变系统的可控性
462时变系统的可观性
47线性系统可控性与可观性的对偶
关系
48线性系统的结构分解
481系统按可控性进行结构分解
482系统按可观性进行结构分解
483系统按可控性和可观性进行结构
分解
49传递函数矩阵的实现问题及其与可控性、
可观性的关系
491传递函数矩阵
492多输入多输出系统的开环和闭环
传递函数矩阵
493传递函数矩阵的实现问题
494可控性、可观性与传递函数矩阵的
关系
410利用MATLAB进行可控性和可观性
分析
小结
习题
第5章线性定常系统的状态反馈和状态
观测器设计
51引言
52状态反馈与闭环系统极点的配置
521状态反馈
522状态反馈极点配置（单输入
系统）
53状态反馈在系统综合中的其他
应用
531系统镇定问题
532系统解耦问题
54输出反馈与极点配置
541输出反馈
542输出反馈极点配置
55状态观测器
551状态观测器的提出及分类
552全维状态观测器
56带有全维状态观测器的状态反馈
系统
57MATLAB在状态反馈和状态观测器
设计中的应用
小结
习题
第6章李雅普诺夫稳定性分析
61引言
62李雅普诺夫稳定性的基本概念
621自治系统、平衡状态和受扰
运动
622范数
623李雅普诺夫意义下的稳定
63李雅普诺夫稳定性的判别方法
631李雅普诺夫第一法
632李雅普诺夫第二法
64李雅普诺夫稳定性方法在线性系统中的
应用
641李雅普诺夫第二法在线性定常系统
中的应用
642李雅普诺夫第二法在线性时变系统
中的应用
65李雅普诺夫稳定性方法在非线性系统
中的应用
651克拉索夫斯基方法
652变量梯度法
66利用MATLAB进行系统稳定性
分析
小结
习题
第7章最优控制
71引言
72最优控制的基本概念
73最优控制中的变分法
731泛函与变分
732欧拉方程
733变分法在最优控制中的应用
74极小值原理
741古典变分法的局限性
742连续系统的极小值原理
743离散系统的极小值原理
744最小时间控制
745最小能量控制
75线性二次型问题的最优控制
751线性二次型问题
752状态调节器问题
753输出调节器问题
76动态规划
761多级决策问题
762离散动态规划
77利用MATLAB求解最优控制
小结
习题
附录
附录A矩阵论基础
附录B基于MATLAB的反馈控制系统的
分析与设计
参考文献〖＝常ā
第1章绪论
11控制理论的发展
12现代控制理论的基本内容
13本书的内容和特点
第2章控制系统的状态空间描述
21引言
22状态空间的基本概念
23线性系统状态空间表达式的建立
231根据系统的结构图建立状态空间
表达式
232根据系统的机理建立实际系统的
状态空间表达式
233由系统的微分方程建立状态空间
表达式
234由系统的传递函数建立状态空间
表达式
24线性系统状态空间表达式的线性变换及
其标准型
241状态空间表达式的非奇异线性
变换
242通过线性变换求状态空间表达式的
标准型
25由状态空间表达式求传递函数矩阵
26组合系统的状态空间表达式及其传递
函数矩阵
27离散系统的状态空间描述
28基于MATLAB的控制系统状态空间
描述
小结
习题
第3章线性系统状态空间表达式
的解
31引言
32线性定常连续系统齐次状态方程
的解
33状态转移矩阵
331状态转移矩阵的定义
332状态转移矩阵的性质
333几个特殊的矩阵指数函数
334状态转移矩阵的计算
34线性定常连续系统非齐次状态方程
的解
35线性时变系统的解
351线性时变系统齐次状态方程
的解
352线性时变系统的状态转移矩阵
353线性时变系统非齐次状态方程
的解
36离散系统的解
361线性定常连续系统状态空间表达
式的离散化
362离散系统状态方程的解
37利用MATLAB求解系统的响应
小结
习题
第4章线性系统的可控性和可观性
41引言
42线性定常连续系统的可控性
421连续系统状态可控性的定义
422线性定常系统的可控性判据
423输出可控性
43线性定常连续系统的可观性
431可观性的定义
432线性定常系统的可观性判据
44线性定常离散系统的可控性和可
观性
441线性定常离散系统的可控性
442线性定常离散系统的可观性
443采样周期对离散化系统可控性和
可观性的影响
45可控标准型和可观标准型
451可控标准型
452可观标准型
46时变系统的可控性和可观性
461时变系统的可控性
462时变系统的可观性
47线性系统可控性与可观性的对偶
关系
48线性系统的结构分解
481系统按可控性进行结构分解
482系统按可观性进行结构分解
483系统按可控性和可观性进行结构
分解
49传递函数矩阵的实现问题及其与可控性、
可观性的关系
491传递函数矩阵
492多输入多输出系统的开环和闭环
传递函数矩阵
493传递函数矩阵的实现问题
494可控性、可观性与传递函数矩阵的
关系
410利用MATLAB进行可控性和可观性
分析
小结
习题
第5章线性定常系统的状态反馈和状态
观测器设计
51引言
52状态反馈与闭环系统极点的配置
521状态反馈
522状态反馈极点配置（单输入
系统）
53状态反馈在系统综合中的其他
应用
531系统镇定问题
532系统解耦问题
54输出反馈与极点配置
541输出反馈
542输出反馈极点配置
55状态观测器
551状态观测器的提出及分类
552全维状态观测器
56带有全维状态观测器的状态反馈
系统
57MATLAB在状态反馈和状态观测器
设计中的应用
小结
习题
第6章李雅普诺夫稳定性分析
61引言
62李雅普诺夫稳定性的基本概念
621自治系统、平衡状态和受扰
运动
622范数
623李雅普诺夫意义下的稳定
63李雅普诺夫稳定性的判别方法
631李雅普诺夫第一法
632李雅普诺夫第二法
64李雅普诺夫稳定性方法在线性系统中的
应用
641李雅普诺夫第二法在线性定常系统
中的应用
642李雅普诺夫第二法在线性时变系统
中的应用
65李雅普诺夫稳定性方法在非线性系统
中的应用
651克拉索夫斯基方法
652变量梯度法
66利用MATLAB进行系统稳定性
分析
小结
习题
第7章最优控制
71引言
72最优控制的基本概念
73最优控制中的变分法
731泛函与变分
732欧拉方程
733变分法在最优控制中的应用
74极小值原理
741古典变分法的局限性
742连续系统的极小值原理
743离散系统的极小值原理
744最小时间控制
745最小能量控制
75线性二次型问题的最优控制
751线性二次型问题
752状态调节器问题
753输出调节器问题
76动态规划
761多级决策问题
762离散动态规划
77利用MATLAB求解最优控制
小结
习题
附录
附录A矩阵论基础
附录B基于MATLAB的反馈控制系统的
分析与设计
参考文献〖＝常ā
