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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 现代控制理论的应用举例 2

1-3 本书的内容及教学建议 4

习题 4

第2章 系统的状态方程描述和状态方程的解 6

2-1 系统的状态方程和状态空间表达式 6

2-2 传递函数的几种标准实现 18

2-3 线性变换 28

2-4 线性系统状态方程的解 37

2-5 线性系统的稳定性分析 44

2-6 系统的传递函数矩阵 47

2-7 系统的连接 55

2-8 线性离散时间系统 61

习题 65

第3章 线性系统的能控性和能观性 71

3-1 连续时间线性系统的能控性和能观性 72

3-2 连续时间线性系统的能控性和能观性判据 78

3-3 用约当标准型判定系统的能控性和能观性 85

3-4 用传递函数矩阵判定系统的能控性和能观性 89

3-5 串联和反馈连接系统的能控性和能观性 94

3-6 离散时间线性系统的能控性和能观性 98

3-7 系统的结构分解 100

3-8 系统的标准型 115

习题 128

第4章 系统的稳定性分析 134

4-1 李雅普诺夫稳定性 134

4-2 李雅普诺夫第二法（直接法） 140

4-3 构造李雅普诺夫函数的规则化方法 148

4-4 李雅普诺夫第一法（间接法） 153

4-5 线性系统的稳定性分析 156

4-6 绝对稳定性理论 168

4-7 无源性设计 183

习题 192

第5章 控制系统状态空间设计方法 197

5-1 状态反馈及对系统特性的影响 197

5-2 极点配置问题 202

5-3 系统镇定问题 216

5-4 系统实现问题 219

5-5 状态观测器设计 225

5-6 输入输出解耦设计 239

5-7 渐近跟踪调节器设计 251

习题 258

第6章 动态系统的最优控制 264

6-1 最优控制问题的数学描述 264

6-2 泛函和泛函的极值 266

6-3 用变分法解决最优控制问题 276

6-4 线性系统的二次型性能指标最优控制 285

6-5 最小值原理 302

6-6 动态规划 310

6-7 用动态规划法解决最优控制问题 316

习题 323

参考文献 328

附录MATLAB函数一览表 329

部分习题参考答案 334