《现代控制理论及其应用》

第一篇线性系统分析与综合概述1

第一章 状态空间分析法2

第一节 状态空间描述的基本概念2

第二节 线性定常连续系统动态方程的建立5

第三节 线性定常连续系统状态方程的解16

第四节 动态方程与传递函数矩阵21

第五节 线性时变连续系统的动态方程及其解25

第六节 线性离散系统的动态方程及其解28

习题33

第二章 线性系统的结构特性36

第一节 李雅普诺夫稳定性理论初步36

第二节 线性定常系统的稳定判据40

第二篇最优控制概述42

第三节 定常系统的可控性44

第四节 定常系统的可观测性55

第五节 用传递函数矩阵判别可控、可观测性63

第六节 时变系统的稳定性、可控性、可观测性简介67

第七节 定常系统的规范分解70

习题74

第三章 状态反馈、输出反馈与极点配置——状态空间综合问题之一78

第一节 状态反馈与极点配置78

第二节 输出反馈与极点配置85

第三节 全维状态观测器87

第四节 降维状态观测器93

第五节 状态反馈在倒立摆控制中的应用97

习题102

第四章 多变量输出反馈控制和解耦控制——状态空间综合问题之二105

第一节 状态反馈与输出反馈的单位秩结构105

第二节 PD输出反馈的设计109

第三节 PID输出反馈的设计113

第四节 输出反馈在二连杆机械手控制中的应用119

第五节 补偿器解耦控制126

第六节 状态反馈解耦130

习题140

第五章 变分法在最优控制中的应用143

第一节 无约束条件的泛函极值问题143

第二节 有约束条件的泛函极值问题148

第三节 具有角点的极值轨迹151

第四节 变分法解最优控制问题155

习题159

第六章 极小值原理161

第一节 连续系统的极小值原理161

第二节 离散系统的极小值原理164

第三节 极小值原理解最短时间控制问题166

第四节 极小值原理解最少燃料控制问题172

第五节 奇异最优控制概述178

习题182

第七章 动态规划法184

第一节 动态规划法的基本概念184

第二节 动态规划法解离散系统的最优控制问题188

第三节 动态规划法解连续系统的最优控制问题190

习题193

第八章 二次型性能指标的线性系统最优控制194

第一节 线性连续系统状态调节器问题195

第二节 tf→∞时线性定常连续系统状态调节器问题198

第三节 线性连续系统输出调节器问题200

第四节 线性连续系统跟踪器问题202

第五节 线性离散系统状态调节器问题204

第六节 线性二次型高斯最优控制（LQG问题）207

习题217

第一节 梯度法219

第九章 最优控制的数值计算方法219

第二节 二级梯度法229

第三节 共轭梯度法（旋转梯度法）234

第四节 极值曲线变分法238

第五节 拟线性法246

习题252

第三篇最优估计理论概述254

第十章 参数估计方法255

第一节 最小方差估计与线性最小方差估计255

第二节 极大似然法估计与极大验后法估计258

第三节 最小二乘法估计与加权最小二乘法估计261

第四节 递推最小二乘法估计265

习题270

第一节 维纳滤波271

第十一章 最优线性预测与滤波的基本方程271

第二节 卡尔曼滤波问题的提法273

第三节 离散系统卡尔曼最优预测基本方程的推导275

第四节 离散系统卡尔曼最优滤波基本方程的推导280

第五节 连续系统卡尔曼滤波基本方程的推导284

第六节 系统噪声与观测噪声相关的卡尔曼滤波289

第七节 具有输入信号的卡尔曼滤波290

第八节 有色噪声情况的卡尔曼滤波297

第九节 滤波的稳定性概念和滤波的发散问题308

第十节 卡尔曼滤波应用实例309

习题312

第四篇系统辨识概述313

第十二章 线性系统的经典辨识方法314

第一节 脉冲响应的确定方法——相关法314

第二节 伪随机二位式序列——M序列的产生及其性质317

第三节 用M序列辨识线性系统的脉冲响应322

第四节 由脉冲响应求传递函数327

习题330

第十三章 最小二乘法辨识332

第一节 最小二乘法辨识与递推最小二乘法辨识332

第二节 辅助变量法辨识与递推辅助变量法辨识338

第三节 广义最小二乘法辨识与递推广义最小二乘法辨识340

第四节 增广矩阵法辨识344

第五节 多步最小二乘法辨识344

习题350

第十四章极大似然法辨识352

第一节 极大似然法辨识352

第二节 递推极大似然法辨识357

第三节 导弹气动参数的极大似然法辨识360

第四节 模型阶的确定365

习题368

第五篇自适应控制概述369

第十五章 自校正控制370

第一节 最小方差控制律371

第二节 最小方差自校正调节器373

第三节 最小方差自校正控制器377

第四节 极点配置自校正调节器378

习题382

第十六章 模型参考自适应控制383

第一节 按局部参数最优化设计自适应控制的方法384

第二节 基于李雅普诺夫稳定性理论按对象状态信息设计自适应控制的方法387

第三节 基于李雅普诺夫稳定性理论按对象输入输出信息设计自适应控制的方法391

第四节 用超稳定性及正性概念设计自适应控制的方法399

习题407

附录408