現代控制理論基礎（簡體書）

《現代控制理論基礎》是針對高等工科院校控制類專業學科本科生和非控制類學科研究生的現代控制理論基礎課程需要而編寫的。本教材針對現代控制理論的基本內容作了全面系統、深入淺出的闡述，內容包含了線性系統理論、最優控制理論、最優估計理論、系統辨識理論、自適應控制理論和變結構控制理論等六大部分。內容取舍上不僅注重于基礎和工程實用性，同時每部分章節均配有一批應用實例和思考題，使學生在學習專業理論知識的同時，能夠熟練掌握和應用相關的基本知識。此外，為了便于掌握，《現代控制理論基礎》還在附錄中列出了矩陣微分法、矩陣求逆引理、矩陣許瓦茨不等式和隨機變量與隨機過程基本概念等。
《現代控制理論基礎》主要作為高等工科院校控制類專業本科生和非控制類學科（如電子類、機電類學科）等研究生的教材和參考書，也可作為廣大工程科技人員以及其他大專院校師生自學現代控制理論時的參考用書。

《現代控制理論基礎》是高等學校規劃教材?自動控制類之一。

第一篇 線性系統理論
第一章 狀態空間分析法
1.1 系統的狀態空間描述
1.2 線性定常連續系統動態方程的建立
1.3 線性定常連續系統狀態方程的解
1.4 線性時變連續系統的運動分析
1.5 線性離散系統的運動分析
1.6 傳遞函數矩陣
1.7 脈沖響應矩陣
習題

第二章 線性系統的能控性和能觀測性
2.1 凱萊哈密爾頓定理
2.2 線性定常連續系統的能控性
2.3 線性定常連續系統的能觀測性
2.4 線性時變系統的能控性和能觀測性
2.5 線性離散系統的能控性和能觀測性
2.6 對偶原理
2.7 能控性和能觀測性與傳遞函數（矩陣）的關系
2.8 能控能觀測規范形和系統的結構分解
2.9 傳遞函數矩陣的狀態空間實現
習題

第三章 穩定性理論
3.1 外部穩定性與內部穩定性
3.2 李雅普諾夫穩定性概念
3.3 李雅普諾夫穩定性定理
3.4 線性系統穩定性判據
3.5 線性系統的李雅普諾夫分析
3.6 非線性系統的線性化穩定性判據
習題

第四章 狀態反饋與狀態觀測器
4.1 線性系統反饋結構及其對系統特性的影響
4.2 單輸入一單輸出系統的極點配置
4.3 多輸入一多輸出系統的極點配置
4.4 全維狀態觀測器
4.5 分離定理
4.6 降維狀態觀測器
4.7 倒立擺系統的狀態反饋控制
習題

第五章 輸出反饋控制和解耦控制
5.1 輸出反饋的單位秩結構
5.2 PD輸出反饋的設計
5.3 PID輸出反饋的設計
5.4 二連桿機械手輸出反饋控制
5.5 輸出反饋器解耦控制
5.6 狀態反饋解耦控制
習題

第二篇 最優控制理論
第六章 變分法在最優控制中的應用
6.1 無約束條件的泛函極值問題
6.2 有約束條件的泛函極值問題
6.3 變分法解最優控制問題
習題

第七章 極小值原理
7.1 連續系統的極小值原理
7.2 離散系統的極小值原理
7.3 極小值原理解最短時間控制問題
7.4 奇異最優控制
習題
……
第三篇 最優估計理論
第四篇 系統辨識理論
第五篇 自適應控制理論
第六篇 變結構控制基本原理
參考文獻

系統的狀態空間描述的優越性在于：能解釋處于系統內部的狀態信息并加以利用；一階微分方程比高階微分方程宜于在計算機上求解；采用向量矩陣形式，當各種變量數目增加時，并不增加數學表達式的復雜性；可適用于單變量或多變量、線性或非線性、定常或時變、確定性或隨機性各類系統的描述。
1.2 線性定常連續系統動態方程的建立
實際物理系統動態方程的建立，通常是根據所含元件遵循的物理、化學定律，列寫其微分方程，選擇可以量測的物理量作為狀態變量來導出的，它能反映系統的真實結構特性，故動態方程可由諸元件的微分方程組或傳遞函數結構圖演化而來。不過據此建立的動態方程一般不具有典型形式。由于系統微分方程或傳遞函數也是一種線性定常連續系統的通用數學模型，當其已知時，可按規定方法導出典型形式的動態方程，便于建立統一的研究理論，并揭示系統內部固有的重要結構特性。下面來分別加以研究。