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第一章 控制理论的基础概念1

1.1 控制理论的发展过程1

1.2 系统的传递函数3

1.3 绝对稳定性与相对稳定性8

1.4 极点与系统性能14

1.5 连续系统的离散化23

1.6 现代控制理论与经典控制理论26

1.7 控制理论在水泥生料配比中的应用28

1.8 控制理论在水泥球磨机最优控制中的应用33

第二章 线性控制系统的状态空间描述38

2.1 状态空间描述的概念38

2.2 系统的一般时域描述化为状态空间描述42

2.3 系统的频域描述化为状态空间描述46

2.4 据状态变量图列写线性系统的状态空间描述52

2.5 据系统方块图导出状态空间描述55

习题57

第三章 线性控制系统的运动与离散化62

3.1 矩阵指数概念62

3.2 矩阵指数的计算方法64

3.3 线性定常系统的受控运动67

3.4 离散系统的状态空间描述70

3.5 线性定常离散系统受控运动73

3.6 线性连续系统的离散化77

习题84

4.1 能控性和能观测性的概念89

第四章 线性控制系统的能控性与能观测性89

4.2 线性定常系统的能控性判据90

4.3 线性定常系统的能观测性判据97

4.4 线性离散定常系统的能控能观测判据101

4.5 能控规范型和能观测规范型104

4.6 系统的能控性与能观测性的对偶原理112

习题113

第五章 状态反馈与状态观测器119

5.1 状态反馈119

5.2 单输入-单输出状态反馈系统的极点配置法121

5.3 状态重构问题130

5.4 观测器的极点配置134

5.5 带观测器状态反馈闭环系统138

5.6 降维观测器的设计144

5.7 用极点配置法设计倒立摆系统150

习题154

第六章 最优控制系统设计156

6.1 最优控制的基本概念156

6.2 无约束最优控制的变分方法158

6.3 具有二次型性能指标的线性调解器161

6.4 具有二次型性能指标的线性伺服器170

6.5 导弹制导与控制176

6.6 二次型最优控制在导弹制导中的应用179

6.7 受约束最优控制的极小值原理182

6.8 最小时间系统的控制问题185

6.9 导弹燃料消耗最少控制问题193

6.10 极小值原理在离散最优控制系统中的应用196

习题200

第七章 随机系统与卡尔曼滤波204

7.1 线性估计问题204

7.2 线性最小方差估计206

7.3 随机线性系统的数学描述208

7.4 卡尔曼滤波的基本思想214

7.5 离散系统的卡尔曼滤波216

7.6 离散卡尔曼滤波的推广224

7.7 有色噪声情况下的线性系统的滤波227

7.8 连续时间系统的卡尔曼滤波230

7.9 卡尔曼滤波器的实际应用问题237

7.10 随机线性系统的最优控制247

习题251

第八章 控制系统的李亚普诺夫稳定性理论254

8.1 李亚普诺夫第二法的概述254

8.2 李亚普诺夫意义下的稳定性256

8.3 李亚普诺夫稳定性定理258

8.4 线性系统的李亚普诺夫稳定性分析261

8.5 变量梯度法270

8.6 基于李亚普诺夫第二法的参数最佳问题275

习题277

9.1 自适应控制系统概述280

第九章 自适应控制系统设计280

9.2 用局部参数最优化法设计自适应控制系统285

9.3 基于李亚普诺夫稳定性理论的设计287

9.4 模型参考自适应控制的直接法291

9.5 超稳定性理论的应用295

9.6 适应式模型跟随系统的设计301

9.7 非线性系统模型参考自适应控制器的设计309

9.8 模型参考自适应控制在卫星跟踪伺服系统中的应用311

9.9 最小方差控制314

9.10 自校正控制318

习题324

10.1 H∞控制系统概述326

第十章 鲁棒控制系统设计326

10.2 H∞问题的频域描述327

10.3 H∞标准控制的基本问题330

10.4 H∞状态反馈控制问题335

10.5 H∞鲁棒性能控制问题337

10.6 H∞控制系统的设计示例339

10.7 μ控制理论的基本概念342

10.8 μ分析与μ综合344

第十一章 智能控制346

11.1 智能控制的基本概念346

11.2 模糊控制的基本思路349

11.3 模糊控制的构成与原理351

11.4 模糊控制在飞机倾斜运动中的应用353

参考文献358