现代控制理论是自动化及其相关专业的一门基础课程。本书以线性定常系统的状态空间方法为主线，详细介绍了系统状态空间表达式的相关概念与构造方法、状态空间表达式的求解方法、系统能控性与能观性的相关概念与判定方法、李雅普诺夫稳定性的相关概念与判定方法、系统综合的各种方法，以及线性矩阵不等式技术在系统分析与综合过程中的应用，旨在让读者了解现代控制理论的一些基础知识。本书还给出了大量例题可以希助读者加深对理论知识的理解和掌握，同时每一章节都附有习题，可供读者进行练习，达到学以致用的目的。 本书可作为高等院校自动化及其相关专业本科生或研究生的教材或参考书，也可供相关工程技术人员参考。

第0章 绪论
0.1 控制理论的发展过程
0.2 控制理论的应用
第1章 系统状态空间表达式
1.1 状态空间表达式
1.1.1 状态变量
1.1.2 状态向量
1.1.3 状态空间
1.1.4 状态空间表达式
1.1.5 状态空间表达式的系统框图
1.2 系统的实现
1.2.1 解析法
1.2.2 模拟结构图法
1.3 系统的特征值、特征向量与传递函数
1.3.1 系统的特征值
1.3.2 系统的特征向量
1.3.3 系统的传递函数
1.4 状态向量的线性变换
1.4.1 线性变换的定义
1.4.2 线性变换中系统的不变性
1.4.3 状态空间表达式的约当标准型
1.5 离散系统的状态空间表达式
习题
第2章 状态空间表达式的解
2.1 连续系统齐次状态方程的解
2.2 状态转移矩阵
2.2.1 状态转移矩阵的定义
2.2.2 状态转移矩阵e的计算
2.3 连续系统非齐次状态方程的解
2.4 离散系统状态方程的解
2.4.1 离散系统齐次状态方程的解
2.4.2 状态转移矩阵Ak的计算
2.4.3 离散系统非齐次状态方程的解
2.5 连续状态空间表达式的离散化
2.5.1 离散化方法
2.5.2 近似离散化
习题
第3章 系统的能控性和能观性
3.1 系统的能控性定义
3.1.1 连续系统的能控性定义
3.1.2 离散系统的能控性定义
3.2 系统的能控性判据
3.2.1 连续系统的能控性判据
3.2.2 离散系统的能控性判据
3.3 系统的能观性定义
3.3.1 连续系统的能观性定义
3.3.2 离散系统的能观性定义
3.4 系统的能观性判据
3.4.1 连续系统的能观性判据
3.4.2 离散系统的能观性判据
3.5 状态空间表达式的能控标准型
3.5.1 能控标准工型
3.5.2 能控标准工型
3.6 状态空间表达式的能观标准型
3.6.1 能观标准工型
3.6.2 能观标准I型
3.7 系统能控性与能观性的对偶关系
3.7.1 对偶系统的定义
3.7.2 对偶原理
3.7.3 能控标准型和能观标准型的对偶关系
3.8 系统的结构分解
3.8.1 按能控性分解
3.8.2 按能观性分解
习题
第4章 李雅普诺夫稳定性
4.1 李雅普诺夫稳定性定义
4.1.1 系统的平衡状态
4.1.2 稳定性定义
4.2 李雅普诺夫第一法
4.3 李雅普诺夫第二法
4.3.1 标量函数和矩阵的符号性质
4.3.2 李雅普诺夫函数
4.4 李雅普诺夫稳定性判据
4.4.1 连续系统渐近稳定判据
4.4.2 离散系统渐近稳定判据
习题
第5章 系统综合
5.1 状态反馈控制系统
5.2 极点配置
5.3 系统镇定
5.4 系统解藕
5.4.1 前馈补偿器解耦
5.4.2 状态反馈控制解耦
5.5 状态观测器
5.5.1 状态观测器定义
5.5.2 状态观测器的实现
5.5.3 状态观测器的存在性
5.5.4 反馈矩阵L的设计
5.5.5 降维观测器
5.6 利用观测器实现反馈控制
5.6.1 利用观测器实现反馈的闭环控制系统
5.6.2 闭环控制系统的特性
5.7 最优控制
5.7.1 状态调节器
5.7.2 输出调节器
5.7.3 线性二次型次优控制问题
习题
第6章 线性矩阵不等式技术的应用
6.1 系统稳定性分析
6.1.1 连续系统稳定性分析
6.1.2 离散系统稳定性分析
6.2 系统镇定
6.2.1 连续系统镇定
6.2.2 离散系统镇定
6.3 利用观测器实现系统镇定
参考文献