《现代控制理论》

绪论1

1 控制系统的状态空间描述4

1．1 基本概念4

1．2 状态空间表达式的建立11

1．3 传递函数与传递函数矩阵23

1．4 组合系统的状态空间表达式25

1．5 线性变换30

1．6 离散系统的状态空间表达式38

小结41

习题41

2 状态方程的解44

2．1 线性定常系统齐次状态方程的解44

2．2 矩阵指数46

2．3 线性时变系统齐次状态方程的解57

2．4 状态转移矩阵61

2．5 线性连续系统非齐次状态方陧的解65

2．6 离散时间系统状态方程的解67

2．7 连续时间状态空间表达式的离散化70

小结72

习题72

3 线性系统的能控性与能观性75

3．1 定常离散系统的能控性76

3．2 定常连续系统的能控性79

3．3 定常系统的能观性85

3．4 线性时变系统的能控性及能观性90

3．5 能控性与能观性的对偶关系94

3．6 线性定常系统的结构分解96

3．7 能控性、能观性与传递函数矩阵的关系101

3．8 能控标准形和能观标准形104

3．9 系统的实现110

小结116

习题116

4 控制系统的李雅普诺夫稳定性分析119

4．1 稳定性的基本慨念119

4．2 李雅普诺夫稳定性理论123

4．3 李雅普诺夫方法在线性系统中的应用127

4．4 李雅普诺夫方法在非线性系统中的应用134

小结139

习题139

5 状态反馈和状态观测器141

5．1 状态反馈的定义及其性质141

5．2 极点配置144

5．3 应用状态反馈实现解耦控制152

5．4 状态观测器159

5．5 带状态观测器的反馈系统167

小结170

习题170

6 最优控制173

6．1 最优控制问题173

6．2 求解最优控制的变分方法175

6．3 最大值原理190

6．4 动态规划197

6．5 线性二次型性能指标的最优控制204

6．6 快速控制系统216

小结220

习题221

主要参考文献222