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第1章 控制理论基础概述1

1.1 习题解答1

第2章 古典控制基础4

2.1 本章重点4

2.2 知识点总结4

2.2.1 基本概念4

2.2.2 典型反馈系统的几种传递函数5

2.2.3 系统的时域分析8

2.2.4 系统的频率分析19

2.3 习题解答22

第3章 线性系统的数学描述32

3.1 本章重点32

3.2 知识点总结32

3.2.1 基本概念32

3.2.2 状态空间表达式的建立33

3.2.3 传递函数与传递函数矩阵40

3.2.4 组合系统的状态空间表达式41

3.2.5 系统状态的线性变换45

3.3 习题解答48

第4章 线性系统的运动分析67

4.1 本章重点67

4.2 知识点总结67

4.2.1 基本概念67

4.2.2 状态转移矩阵68

4.2.3 矩阵指数函数69

4.2.4 脉冲响应矩阵与传递函数矩阵70

4.2.5 线性连续系统的离散化70

4.2.6 化差分方程为离散状态空间表达式72

4.2.7 化脉冲传递函数为离散状态空间表达式73

4.3 习题解答74

第5章 线性系统的能控性和能观性94

5.1 本章重点94

5.2 知识点总结94

5.2.1 基本概念94

5.2.2 能控性判据97

5.2.3 对偶原理102

5.2.4 能观性判据103

5.2.5 线性系统的能控／能观性指数106

5.2.6 线性系统的能控规范型107

5.2.7 线性系统的能观规范型114

5.2.8 线性定常系统的结构分解117

5.3 习题解答120

第6章 系统运动的稳定性143

6.1 本章重点143

6.2 知识点总结143

6.2.1 基本概念143

6.2.2 劳斯稳定判据146

6.2.3 李亚普诺夫稳定性理论146

6.2.4 克拉索夫斯基判别法149

6.2.5 变量梯度法150

6.2.6 外部稳定性和内部稳定性151

6.3 习题解答152

第7章 状态反馈与极点配置169

7.1 本章重点169

7.2 知识点总结169

7.2.1 状态反馈169

7.2.2 单输入系统的极点配置170

7.2.3 多输入系统的极点配置172

7.2.4 状态反馈镇定174

7.2.5 应用状态反馈实现解耦控制175

7.3 习题解答176

第8章 状态观测器设计194

8.1 本章重点194

8.2 知识点总结194

8.2.1 全维状态观测器194

8.2.2 降维状态观测器194

8.2.3 带状态观测器的反馈系统197

8.3 习题解答198

第9章 线性二次型性能指标的最优控制215

9.1 本章重点215

9.2 知识点总结215

9.2.1 基本概念215

9.2.2 求最优解的变分法217

9.2.3 最小值原理223

9.2.4 输出调节器223

9.2.5 跟踪问题225

9.3 习题解答226

第10章 卡尔曼滤波与系统辨识240

10.1 知识点总结240

10.1.1 随机过程240

10.1.2 线性估计问题244

10.1.3 随机系统的状态空间描述249

10.1.4 卡尔曼滤波的基本思想251

10.1.5 正交投影253

10.1.6 随机线性系统的最优控制259

10.2 习题解答261