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目录 1

前言 1

第一篇　动态系统的描述 1

第一章　引论 1

§1.0　引言 1

§1.1　历史及其发展 2

第二章　数学模型的建立 19

§2.0　引言 19

§2.1　系统方程的状态变量形式 20

§2.2　系统方程的输入／输出形式 25

§2.3　线性系统数学模型的结构 28

§2.4　非线性模型的线性化 35

§2.5　状态变换 49

§2.6　小结 53

习题 54

第二篇　微分方程的解法 57

第三章　微分方程的直接解法 57

§3.0　引言 57

§3.1　非强迫方程的解法 57

§3.2　矩阵指数的性质 63

§3.3　强迫方程的解法 76

§3.4　冲激响应与卷积 81

§3.5　小结 86

习题 87

第四章　微分方程的拉普拉斯变换解法 89

§4.0　引言 89

§4.1　输入／输出形式的方程的解法 89

§4.2　状态变量形式的方程的解法 100

§4.3　预解矩阵的性质 107

习题 113

§4.4　小结 113

§5.0　引言 117

§5.1　线性系统的稳定性 117

第五章　稳定性和瞬态分析 117

§5.2　稳定性检验 122

§5.3　一阶和二阶系统的响应 131

§5.4　李雅普诺夫稳定性理论 140

§5.5　小结 145

习题 145

第六章　稳态响应和频率响应 149

§6.0　引言 149

§6.1　稳态响应 149

§6.2　频率响应 156

§6.3　小结 169

习题 169

§7.0　引言 173

第七章　微分方程的计算机解法 173

§7.1　模拟计算法 174

§7.2　数值法 187

§7.3　小结 195

习题 197

第三篇　线性系统的控制 202

第八章　单回路反馈系统 202

§8.0　引言 202

§8.1　反馈控制 202

§8.2　稳态性能 219

§8.3　用根轨迹法进行瞬态分析 225

§8.4　奈魁斯特稳定判据 243

§8.5　小结 252

习题 253

§9.0　引言 259

第九章　单回路系统的校正 259

§9.1　性能指标 260

§9.2　静态精度的改善 265

§9.3　瞬态响应的稳定和改善 272

§9.4　滞后-超前校正环节和PID控制器 289

§9.5　小结 293

习题 294

第十章　多变量系统的结构 302

§10.0　引言 302

§10.1　能控性 303

§10.2　能观测性 318

§10.3　状态空间的对偶性和典型分解 327

§10.4　实现和典型形式 339

§10.5　小结 356

习题 357

第十一章　多变量系统的反馈控制 368

§11.0 引言 368

§11.1 多变量反馈 369

§11.2　闭环极点的位置 375

§11.3　稳态特性 387

§11.4　解耦 396

§11.5　小结 406

习题 407

第十二章　多变量系统中的状态估值 410

§12.0　引言 410

§12.1　利用观测器的状态估值 410

§12.2　降维观测器 415

§12.3　应用和推广 422

§12.4　卡尔曼-布什滤波器 429

§12.5　小结 439

习题 440

第四篇　专题 445

第十三章　最优控制 445

§13.0　引言 445

§13.1　最优线性调节器 445

习题 458

第十四章　时变系统 459

§14.0　引言 459

§14.1　时变系统 459

习题 466

第十五章　离散时间系统 468

§15.0　引言 468

§15.1　离散时间系统 469

习题 488

第十六章　后记 492

§A.1　线性向量空间 503

§A.0　引言 503

附录A　线性代数复习 503

§A.2　线性变换和矩阵 506

§A.3　谱论（Spectral theory） 512

§A.4　几何概念 517

§A.5　线性变换的结构 520

§A.6　二次型 524

习题 527

附录B 拉普拉斯变换复习 535

§B.0　引言 535

§B.1　定义和性质 535

§B.2　拉普拉斯反变换 543

§B.3　微分方程的解 550

§B.4　拉普拉斯变换表 552

习题 554

参考文献目录 556