现代控制理论基础

第1章 控制系统的状态空间描述

1.1 控制系统状态空间的基本概念

1.2 由系统的物理模型建立状态空间表达式

1.3 由系统的微分方程建立状态空间表达式

1.4 状态变量图

1.5 系统的传递函数矩阵及其与状态空间表达

1.6 离散时间系统的状态空间表达式

1.7 脉冲传递函数矩阵及其求法

第2章 线性控制系统的分析

2.1 线性定常系统的运动分析

2.2 状态转移矩阵

2.3 线性定常非齐次状态方程的解

2.4 线性定常系统的脉冲响应矩阵

2.5 线性时变系统的运动分析

2.6 线性离散时间系统的运动分析

2.7 线性连续时间系统的离散化

第3章 线性控制系统能控性和能观测性

3.1 线性连续系统的能控性

3.2 线性连续系统的能观测性

3.3 对偶原理

3.4 线性系统的能控标准型和能观测标准型

3.5 线性定常离散系统的能控性与能观测性

3.6 线性系统的结构分解

3.7 能控性和能观测性与传递函数矩阵之间的关系

3.8 传递函数矩阵的实现

第4章 控制系统的稳定性分析

4.1 李亚普诺夫稳定性定义

4.2 李亚普诺夫稳定性基本定理

4.3 线性系统李亚普诺夫稳定性分析

4.4 非线性系统李亚普诺夫稳定性分析

第5章 线性定常系统综合

5.1 状态反馈和输出反馈

5.2 闭环系统的极点配置

5.3 状态观测器的设计与实现

5.4 带观测器的状态反馈系统

第6章 现代控制理论Matlab运用

6.1 小车倒立摆系统

6.2 模型建立

6.3 控制目标1

6.4 控制目标2

6.5 控制目标3

附录

附录1 线性空间和矩阵理论

附录2 向量矩阵的微分、积分运算

附录3 Matlab简介

《现代控制理论基础》讲述现代控制理论的基础部分，状态空间分析法是《现代控制理论基础》的主题。内容包括状态空间的描述——状态方程的建立与状态方程的求解，线性系统的能控性、能观测分析，系统的稳定性分析，线性定常系统的综合与设计，以及设计分析应用实例。为了帮助读者理解消化书中内容，《现代控制理论基础》较为详细的介绍了数学运算功能强大的软件MATLAB的一些相关命令，并结合书中提供的实例，介绍如何进行MATLAB命令编程，从而使学生掌握编成技巧的同时巩固所学知识。此外，在《现代控制理论基础》每一章后面都附有一定量的习题，帮助大家理解相关知识点。