狀態空間控制理論與計算（簡體書）

狀態空間控制理論與結構力學模擬關係的數學基礎是Hamilton理論體系，在這個體系下，二者的成果可以交叉運用。全書分為兩部分：第一部分是對狀態控制線性體系理論的求解，將結構力學中成熟的區段合併消元、子結構分析等技術結合精細積分法幾乎可以求得最優控制、濾波、H∞范數等問題的精確解；第二部分討論時變、非線性最優控制的保辛攝動近似求解，并將模擬理論進一步應用到飽和控制和分散控制等問題的求解。以精細積分方法貫穿全書是本書的一大特色。
本書可作為高等院校力學與自動控制專業高年級本科生和研究生教材，也可供航空、航天、機械工程等相關領域的科研人員參考。

緒論
　0.1 齊次常微分方程與矩陣指數的計算
　0.2 非齊次常微分方程
　0.3 精度分析
　0.4 關於時變系統與非線性系統的討論
　參考文獻
第1章 分析動力學與分析結構力學
　1.1 單自由度彈簧一質量系統的振動
　1.2 一維桿件的拉伸分析
　1.3　若干有關的一維課題
　1.4　多自由度振動系統的求解
　1.5　Timoshenco梁理論
　1.6　分析結構力學
　1.7　正則變換的生成函數描述及辛描述
　1.8　定常系統
　1.9　結構力學有限元與保辛
　參考文獻
第2章　狀態空間控制理論
　2.1　線性系統的狀態空間描述
　2.2　穩定性理論
　參考文獻
第3章　狀態估計與預測
　3.1　狀態最優估計的三類問題
　3.2　預測及其精細積分
　參考文獻
第4章Kalmail濾波
　4.1　線性估計問題的提法
　4.2 離散時間線性系統的Kalman濾波
　4.3 連續時間線性系統的Kalman-Bucy濾波
　4.4 區段混合能
　4.5 Riccati微分方程的精細積分
　4.6 Riccati微分方程的分析解
　4.7　單步長濾波微分方程的求解
　參考文獻
第5章　最優平滑
　5.1　連續時間線性系統的最優平滑
　5.2　區段混合能法及平滑解的微分方程
　5.3　區段混合回代求解——平滑均值及其均方差陣的算式.
　5.4　三種平滑的算法
　參考文獻
第6章　最優控制
　6.1　未來時段線性二次最優控制理論
　6.2　穩定性分析
　6.3　線性二次最優控制的計算
　6.4　量測反饋最優控制
　參考文獻
第7章　H∞魯棒控制
　7.1　魯棒控制簡介
　7.2　H∞狀態反饋控制
　7.3　H∞魯棒濾波
　7.4　整個時段量測反饋控制的綜合變分原理
　7.5　參數γ對H∞控制系統動態特性的影響
　7.6　進一步的考慮
　參考文獻
第8章　線性時變控制系統的保辛攝動求解
　8.1　基本方程
　8.2　基於區段混合能的求解方法
　8.3　基於傳遞矩陣的求解方法
　8.4　區段混合能方法和傳遞矩陣方法之間的聯系
　8.5　數值算例
　8.6　時變系統預測問題的保辛積分
　參考文獻
第9章　非線性最優控制系統的保辛攝動求解
　9.1　基本方程
　9.2　迭代方程的構造
　9.3　基於區段混合能的保辛攝動方法
　9.4　數值算例
　參考文獻
第10章　離散系統分析與控制
　10.1　線性連續系統的精細離散化
　10.2　離散系統線性二次最優控制
　10.3　離散系統的H∞控制
　參考文獻
第11章　時滯系統最優控制
　11.1　連續時間的時滯系統
　11.2　離散時間的一維時滯系統
　11.3　多維時滯控制系統
　11.4　離散方法的數值檢驗
　11.5　時滯系統的H∞控制和濾波
　參考文獻
第12章輸入飽和系統的非線性最優控制
　12.1 問題描述
　12.2　標準的二次規劃問題
　12.3　參變量變分原理與對偶方程
　12.4　離散時間最優控制的飽和分析
　12.5　對偶方程求解和二次規劃
　12.6　容許控制變量空間為封閉凸曲面的情況
　參考文獻
第13章　系統的自適應濾波與參數估計
　13.1　參數識別問題的提法
　13.2　參數識別的遞推計算
　13.3 區段混合能矩陣
　13.4 數值算例
　參考文獻
第14章 大系統的H∞分散控制
　14.1 大系統H∞分散控制的模型
　14.2 子系統H∞控制的本征解與廣義Rayleigh商
　14.3 Riccati微分方程的精細積分及全部本征解
　14.4 本征解的正交歸一及展開定理
　14.5 最優參數的計算——模態綜合
　14.6 數值例題
　參考文獻
附錄A 發展基於精細積分的（最優）控制系統程序庫
　A.1 線性二次（LQ）最優控制
　A.2 Kalman-Bucy濾波微分方程的求解
　A.3 連續控制系統的離散化
　A.4 總結
　參考文獻
附錄B　精細積分方法的MKTLAB程序示例
結束語