現代控制理論（簡體書）

本書對現代控制理論進行了較全面的論述。全書共分8章。主要內容為現代控制理論的產生及其發展；按照建模→求解→分析穩定性→綜合的思路，論述了線性系統的狀態空間描述、狀態空間表達式的建立和求解方法、線性系統的能控性和能觀測性及其對偶關系、李雅普諾夫穩定性理論分析、線性反饋控制系統的極點配置及狀態觀測器的設計； 最優控制的基本概念和極大值原理以及線性二次型最優控制； 線性系統狀態估計的基本概念和最小二乘估計、線性最小方差估計以及卡爾曼濾波器原理； 利用MATLAB進行線性系統的理論分析、綜合和應用設計。 本書可作為理工科高等學校自動化專業本科生、非自動化專業研究生的教材，也可供從事相關專業的科技人員參考。

謝克明，男，1944年生，現任太原理工大學信息工程學院院長兼黨委副書記。“控制科學與工程”學科帶頭人，“電路與系統”學科首席博士生導師。兼任山西省僑聯常委，山西省科協委員，山西省工業經濟聯合會常務理事、山西省企業技術創新促進會專家委員會委員，美圖電工電子工程師學會（IEEE）會員，山西省自動化學會副理事長等職。他為人師表，教書育人，嚴謹治學，鉆研業務，教學科研成績顯著。作為院長，他求實創新，堅持改革，推動學院工作穩步前進。多次被評為太原理工大學優秀教師。1998年被授予山西省教育工會第五屆“育人杯”先進個人，1999年被授予中華全國歸僑僑眷先進個人，2000年被授予山西省優秀科技工作者稱號。

第0章 緒論
0.1 控制理論的產生及其發展
0.2 現代控制理論的基本內容
0.3 本書的內容和特點
0.4 學習建議
第1章 控制系統的狀態空間描述
1.1 狀態及狀態空間表達式
1.2 根據系統的物理機理建立狀態空間表達式
1.3 由系統的微分方程式建立狀態空間表達式
1.4 由系統方框圖建立狀態空間表達式
1.5 由系統的傳遞函數建立狀態空間表達式
1.6 系統的狀態空間表達式與傳遞函數陣
1.7 系統狀態向量的線性變換
1.8 離散時間系統的狀態空間描述
1.9 基于MATLAB的控制系統狀態空間描述
小結
習題
第2章 線性控制系統狀態空間表達式的求解
2.1 線性定常連續系統齊次狀態方程的解
2.2 線性定常連續系統的狀態轉移矩陣
2.3 線性定常連續系統非齊次狀態方程的求解
2.4 線性時變連續系統狀態方程式的求解
2.5 線性離散時間系統狀態方程式的求解
2.6 線性連續時間系統的離散化
2.7 利用MATLAB求解系統狀態空間表達式
小結
習題
第3章 線性控制系統的能控性和能觀測性
3.1 系統的能控性
3.2 系統的能觀測性
3.3 能控性和能觀測性的對偶關系
3.4 單輸入單輸出系統的能控標準型和能觀測標準型
3.5 系統的結構分解
3.6 系統的實現
3.7 傳遞函數陣與能控性和能觀測性之間的關系
3.8 利用MATLAB分析系統的能控性和能觀測性
小結
習題
第4章 控制系統的穩定性
4.1 系統穩定的基本概念
4.2 李雅普諾夫穩定性理論
4.3 線性系統的李雅普諾夫穩定性分析
4.4 非線性系統的李雅普諾夫穩定性分析
4.5 利用MATLAB分析系統的穩定性
小結
習題
第5章 狀態反饋和狀態觀測器
5.1 線性反饋控制系統的基本結構
5.2 系統的極點配置
*5.3 解耦控制
5.4 狀態觀測器的設計
5.5 帶狀態觀測器的閉環控制系統
5.6 利用MATLAB實現系統的狀態反饋和狀態觀測器
小結
習題
第6章 最優控制
6.1 最優控制的基本概念
6.2 最優控制中的變分法
6.3 極大值原理
6.4 線性二次型最優控制問題
6.5 利用MATLAB求解線性二次型最優控制問題
小結
習題
第7章 線性系統的狀態估計
7.1 概述
7.2 最小二乘估計
7.3 線性最小方差估計
7.4 卡爾曼濾波器
7.5 利用MATLAB求解狀態估計問題
小結
習題
習題參考答案
參考文獻