现代控制理论_余成波、张莲、胡晓倩等_9787302160731

本书是一本适应21世纪教学需要的、阐述现代控制理论基础知识的教材。本书包含了现代控制理论中的主要理论和方法，全书共分7章，着重讲述了状态空间描述的建立、系统定量分析（状态方程的解）、系统的定性分析（能控性、能观性、李雅普诺夫稳定性）、系统的综合（状态反馈与状态观测器设计）以及最优控制的3种基本方法（变分法、最小值原理、动态规划法）；并在保证理论知识体系结构完整的前提下，介绍MATLAB在现代控制理论中的应用。全书结构清晰，便于读者从整体上掌握现代控制理论的基本内容。
本书由浅入深，论证与实例配合紧密，富有启发性。全书注意各章节之间内容的衔接及与经典控制理论中有关内容的联系，可读性强，便于课堂教学与自学。主要算法给出了应用MATLAB求解的方法，使读者通过本书的学习，既能打下扎实的理论基础，又能掌握应用MATLAB对控制系统进行分析与设计的技能。每章末附有一定数量的习题，主要用以检验、理解基本概念以及熟练分析和设计方法。
本书既可作为高等院校自动化、电气工程等专业本科和非自动化专业研究生教材，也可供从事自动化方面工作的科技人员学习参考。

“现代控制理论”是在自动控制、电气工程、信息工程以及计算机技术学科发展基础上建立起来的一门理论与实践相结合的课程。随着科技的发展，现代控制理论的概念、方法和体系已经渗透到许多学科领域。学科的交叉发展要求高级工程技术人员必须更多地了解和掌握其他相近学科、专业的知识。因此，对于自动化以及相关专业的本科生，以及一些非控制类专业的硕士生，学习现代控制理论的基础知识并掌握利用MATLAB分析、设计控制系统的方法是时代的要求。
为适应我国高等教育人才培养的要求，改革本课程体系和更新教学内容已成为一项十分迫切的重要任务。针对现代控制理论基础具有理论性强、内容抽象的特点，本书着重基本概念和理论的阐述，精选内容，注重应用，并尽量做到深入浅出、理论联系实际、结构清晰，从整体上介绍现代控制理论的基本内容，以适应控制理论教学改革需要和21世纪对人才培养的要求。
本书强调状态空间控制理论与工程实践问题紧密结合，注重对读者分析问题和解决实际问题能力的培养，具有如下特色：
（1）结构清晰，便于读者从整体上掌握现代控制理论的基本方法。本书贯穿了动态系统在状态空间数学模型基础上的定量分析→定性分析→极点配置→最优反馈控制这一结构主线；
（2）注重物理概念，避免繁琐数学推导，论证与实例配合紧密，易于理解，突出现代控制理论的工程应用背景，便于读者运用理论知识解决实际问题；
（3）在阐述现代控制理论的基本方法时注意与经典控制理论基本方法的联系与比较；
（4）在保证理论知识体系结构完整的前提下，介绍MATLAB在线性系统理论和最优控制中的应用；
（5）每章均附有较丰富的例题、习题、上机实验题，便于读者自学，并有利于读者的计算机应用能力和研究能力的提高。
全书共分7章，阐述现代控制理论的最基本内容，包括控制理论的发展，状态空间的基本概念，状态空间描述的建立和标准型，系统的运动分析，能控性与能观性的概念与判据，系统的结构分解与实现，应用李雅普诺夫法分析系统的稳定性，极点配置、状态反馈和状态观测器，以及最优控制理论等。在每章后面分别介绍了MATLAB在现代控制理论中的一些应用，以及如何利用计算机辅助设计方法解决自动控制领域的一些系统分析和设计问题。每章的习题主要用以检验、理解基本概念和熟练分析和设计方法。
　　全书由余成波统稿。参加编写的有张莲（第1章~第3章）、胡晓倩（第4章~第6章）、王士彬（第7章）。胡柏栋、李泉、秦华锋、谢东坡、龚智、许超明等同志参加了本书部分章节的编写工作。
本书在编写过程中，参阅了很多专著及文献，同时许多兄弟院校的同行们也为本书的编写提出了宝贵意见和提供了帮助，在此，一并表示衷心感谢。
本书可作为高等院校自动化、电气工程等专业本科和非自动化专业研究生教材，也可供从事自动化方面工作的科技人员学习参考。
由于水平有限，书中难免有错误和不当之处，敬请广大的国内同行与读者给予批评与指正。

编者〖〗2007年6月

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