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目 录 1

第一章 引论 1

§1 控制论的诞生和发展 1

§2 控制论的基本概念 8

§3 控制系统的质量指标 13

§4 本课程的基本任务 16

习 题 17

第二章 控制系统的数学模型 19

§1 数学模型 19

§2 线性系统的外部描述 23

§3 系统的内部描述 32

§4 系统的状态空间模型的建立 例子 38

§5 线性系统的内部描述与外部描述的关系 54

习 题 64

第三章 控制系统分析 67

§1 状态方程的求解 67

§2 定常线性系统的稳定性 非线性系统按第一近似判断稳定性的准则 90

§3 根轨迹法 91

§4 频率特性法 110

§5 系统的控制精度分析 134

习 题 140

第四章 能控性与能观性 145

§1 线性系统的能控性 146

§2 线性系统的能观性 158

§3 对偶性原理 163

§4 定常线性系统的标准结构 166

§5 系统的传递矩阵和能控性、能观性的关系 173

§6 离散时间系统的能控性与能观性 185

§7 例 193

习 题 201

第五章 极点配置与观测器的设计 204

§1 线性控制系统的构成 204

§2 状态反馈的极点配置 209

§3 观测器的设计 220

§4 降阶观测器的设计 226

§5 带观测器的输出反馈系统 233

习 题 239

第六章 最优控制的理论 243

§1 最优控制问题的实例 243

§2 最优控制问题的一般形式 254

§3 求解最优控制问题的变分方法 259

§4 最小值原理及应用 293

§5 最小时间问题与线性二次型问题 306

§6 离散型最小值原理 327

§7 动态规划及其应用 336

§8 最优控制问题的数值计算方法 365

习 题 373

附录 Laplace变换 376

参考文献 383