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绪论 1

0.1 概述 1

0.2 回顾历史 2

0.3 展望未来 5

第1章 控制系统的状态空间描述 7

1.1 状态空间描述的基本概念 7

1.2 线性连续系统的状态空间表达式 8

1.3 非线性连续系统的状态空间表达式 28

1.4 线性离散系统的状态空间表达式 32

1.5 利用 MATLAB 数学模型转换列写系统状态方程 37

习题 40

第2章 控制系统的状态空间分析 42

2.1 线性定常连续系统状态方程的解 42

2.2 线性时变连续系统状态方程的解 69

2.3 线性离散系统状态方程的解 82

2.4 连续系统状态方程的离散化 94

2.5 系统的可控性与可观测性分析 108

习题 160

第3章 控制系统的李雅普诺夫稳定性分析 165

3.1 李雅普诺夫意义下的稳定性 165

3.2 判别系统稳定性的李雅普诺夫方法 166

3.3 线性系统的李雅普诺夫稳定性分析方法 175

3.4 非线性系统的李雅普诺夫稳定性分析方法 182

3.5 系统参数最优的李雅普诺夫稳定性分析方法 188

习题 191

第4章 线性定常系统的综合 194

4.1 反馈控制系统的基本结构及其特性 194

4.2 极点配置问题 197

4.3 系统镇定问题 209

4.4 系统解耦问题 212

4.5 状态观测器 218

4.6 带状态观测器的状态反馈控制系统的特性 228

4.7 渐近跟踪鲁棒调节器 236

习题 248

第5章 最优控制 251

5.1 概述 251

5.2 最优控制的变分法 252

5.3 有约束最优控制的极小值原理 258

5.4 动态规划 260

5.5 线性二次型最优控制 263

5.6 应用 MATLAB 解线性二次型最优控制问题 268

习题 273

第6章 卡尔曼滤波与随机控制 274

6.1 线性估计 274

6.2 随机变量和随机过程 276

6.3 线性最小方差估计 284

6.4 随机线性系统的数学描述 287

6.5 卡尔曼滤波的基本思想 291

6.6 离散系统的卡尔曼滤波 294

6.7 离散卡尔曼滤波的推广 304

6.8 有色噪声情况下线性系统的滤波 308

6.9 连续系统的卡尔曼滤波 311

6.10 随机线性系统的最优控制 320

习题 322

第7章 自适应控制系统 325

7.1 自适应控制的基本概念 325

7.2 数学基础 332

7.3 模型参考自适应控制系统 342

7.4 最小方差自适应控制系统 365

附录 A 矩阵求逆和矩阵及向量的求导法则 370

附录 B 场论的基本概念及梯度、散度和旋度 380

附录 C 习题参考答案 383

参考文献 391