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0.1现代控制理论概述1

绪论1

0.2线性系统理论概述4

0.3本书的内容安排9

第一章 数学基础11

1.1线性空间与线性变换11

1.2矩阵代数中的几个结果16

1.3多项式矩阵20

1.4有理分式矩阵及其互质分解25

1.5Jordan分解29

1.6广义Sylvester矩阵方程35

小结39

习题40

2.1线性系统的传递函数描述44

第二章 线性系统的数学描述44

2.2线性系统的状态空间描述46

2.3两种描述形式的比较及相互转换52

2.4线性系统的代数等价性60

2.5复合系统的数学模型62

小结65

习题66

第三章 线性系统的运动分析69

3.1运动分析的含义69

3.2状态转移矩阵及其性质71

3.3线性时变系统的运动分析74

3.4线性定常系统的运动分析76

3.5脉冲响应矩阵80

小结84

习题85

第四章 线性系统的能控性和能观性87

4.1能控性和能观性的定义87

4.2线性时变系统的能控性判据91

4.3线性定常系统的能控性判据95

4.4对偶原理与能观性判据98

4.5线性系统的能控、能观性指数103

4.6单输入-单输出线性系统的能控规范型和能观规范型107

4.7多输入-多输出线性系统的能控规范型和能观规范型114

4.8线性系统的结构分解125

4.9线性系统的实现问题135

小结139

习题140

5.1Lyapunov意义下的运动稳定性144

第五章 系统的运动稳定性144

5.2线性时变系统的稳定性判定151

5.3线性定常系统的稳定性157

5.4二阶动力学系统的稳定性162

5.5线性系统的外部稳定性165

小结168

习题168

第六章 极点配置与特征结构配置171

6.1线性系统的常规控制律171

6.2极点配置问题及其解的存在性175

6.3状态反馈极点配置问题的求解方法181

6.4 状态反馈特征结构配置186

6.5输出反馈特征结构配置191

6.6 动态补偿器特征结构配置199

6.7模型匹配（Model Matching）问题206

小结209

习题210

第七章 镇定问题与渐近跟踪问题213

7.1镇定问题及其解的存在性213

7.2线性系统的状态反馈镇定律设计216

7.3渐近跟踪问题——定常参考信号的情形220

7.4模型参考输出跟踪问题224

小结231

习题231

第八章 线性二次型最优控制234

8.1变分法简介234

8.2有限时间状态调节器问题239

8.3无限长时间状态调节器问题245

8.4输出调节器问题249

8.5输出跟踪问题252

小结256

习题256

第九章 线性系统中的解耦问题258

9.1输入-输出解耦问题258

9.2输入-输出动态解耦——可解耦条件262

9.3输入-输出动态解耦——算法与算例268

9.4干扰解耦273

9.5跟踪系统中的干扰解耦277

小结285

习题285

10.1全维状态观测器288

第十章 状态观测器设计288

10.2降维状态观测器292

10.3Luenberger函数观测器297

10.4观测器——状态反馈控制系统与分离原理303

10.5环路传递复现（LTR）问题307

10.6全维PI观测器311

小结317

习题319

第十一章 离散线性系统理论321

11.1离散动态系统的数学描述321

11.2线性离散系统的运动分析323

11.3线性连续系统的时间离散化326

11.4离散时间系统的稳定性330

115离散时间系统的能控性和能观测性335

11.6连续系统时间离散化后保持能控和能观测的条件340

11.7离散系统的控制问题344

小结349

习题350

第十二章 鲁棒控制352

12.1鲁棒性定义352

12.2鲁棒控制的研究内容355

12.3时域稳定鲁棒性分析358

12.4线性系统的输出反馈鲁棒镇定366

12.5鲁棒极点配置371

12.6鲁棒Luenberger观测器设计379

小结385

习题386

参考文献387