本書是教學(xué)相長、師生相互問答、思考的結(jié)晶，并指出了以往教材不曾強(qiáng)調(diào)的一些常見誤區(qū)，并加以更正。
　　本書立足于時間域的狀態(tài)空間理論，系統(tǒng)地介紹了線性控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計理論。
　　各章建議學(xué)時：包括緒論在內(nèi)，全書共計6部分?？蓞⒖?,10,6,6,6,10共計40學(xué)時來進(jìn)行。對于總課時多于或少于40學(xué)時的情況，教師自行可酌情增減。
　　具體內(nèi)容方面，部分特色之處簡述如下。
　　結(jié)合基礎(chǔ)知識明確了狀態(tài)變量的數(shù)學(xué)和物理本質(zhì)；
　　在串聯(lián)分解和并聯(lián)分解中補(bǔ)充了共軛復(fù)根、重根以及二者疊加的情況；
　　指出了矩陣指數(shù)有限項展開的系數(shù)未必線性無關(guān)；
　　指出了初態(tài)響應(yīng)和輸入響應(yīng)的內(nèi)在聯(lián)系；
　　指出了虛軸極點(diǎn)導(dǎo)致等幅振蕩這一誤區(qū)；
　　強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)初始時刻的相對性，便于能控、能觀測和穩(wěn)定性等后續(xù)概念的理解；
　　以全新的視角剖析了能控、能觀測和穩(wěn)定性的時間、空間特性；
　　強(qiáng)調(diào)了能觀測概念的時間順序問題，使之與應(yīng)用聯(lián)系起來；
　　強(qiáng)調(diào)了能控能觀測主要是針對系統(tǒng)外部信號，從根本上證偽能控能觀測無用論；
　　指出了穩(wěn)定等價于不發(fā)散這一誤區(qū)；
　　首次給出了Lyapunov第二方法的簡單實質(zhì)，順便指出了關(guān)于吸引域的一個誤區(qū)；
　　給出了狀態(tài)觀測器的一般概念，指出了關(guān)于狀態(tài)觀測器輸出方程的一個誤區(qū)；
　　指出離散系統(tǒng)與連續(xù)系統(tǒng)相平行的能控性判據(jù)沒有必要性，僅為充分條件。
　　本書充分考慮工科學(xué)生的特點(diǎn)，簡化推導(dǎo)，盡量避免過于數(shù)學(xué)化的處理方式，力求語言的通俗簡練。

　　本書立足于時間域的狀態(tài)空間理論，系統(tǒng)地介紹了線性控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計理論。緒論部分介紹了控制理論的發(fā)展歷程和現(xiàn)代控制理論的內(nèi)容與定位；第1章介紹控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述；第2章是線性控制系統(tǒng)的狀態(tài)響應(yīng)；第3章詳細(xì)剖析線性控制系統(tǒng)的能控性和能觀測性；第4章給出了自治系統(tǒng)的Lyapunov穩(wěn)定性概念和判別方法；第5章從概念和方法上給出了線性系統(tǒng)的設(shè)計理論，包括極點(diǎn)配置，線性二次型最優(yōu)控制、解耦控制、狀態(tài)觀測器等內(nèi)容；第6章對離散控制系統(tǒng)進(jìn)行了扼要介紹。本書結(jié)構(gòu)清晰、層次分明，注重基本概念、基本思想和基本方法，可作為高等院校自動控制及相關(guān)專業(yè)本科高年級學(xué)生和研究生的教材或參考書。

0．1系統(tǒng)與自動控制
0．2控制理論的發(fā)展歷程
0．3本書的內(nèi)容安排
第1章控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
1．1系統(tǒng)描述中的基本概念
1．2狀態(tài)空間描述的基本概念
1．3線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣
1．4狀態(tài)空間表達(dá)式的建立
1．4．1由高階微分方程建立狀態(tài)空間表達(dá)式
1．4．2由傳遞函數(shù)建立狀態(tài)空間表達(dá)式
1．4．3機(jī)理建模
1．5組合系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
1．6狀態(tài)向量的可逆變換
本章小結(jié)
習(xí)題1
第2章線性控制系統(tǒng)的狀態(tài)響應(yīng)
2．1狀態(tài)響應(yīng)概述
2．2定常自治系統(tǒng)的狀態(tài)響應(yīng)
2．3矩陣指數(shù)的計算
2．4時變自治系統(tǒng)的狀態(tài)響應(yīng)
2．5線性自治系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣
2．6線性控制系統(tǒng)的狀態(tài)響應(yīng)
本章小結(jié)
習(xí)題2
第3章線性控制系統(tǒng)的能控性和能觀測性
3．1能控性和能觀測性概述
3．2能控性的一般概念
3．3時變控制系統(tǒng)的能控性
3．4定常控制系統(tǒng)的能控性
3．5能觀測性的一般概念
3．6時變控制系統(tǒng)的能觀測性和對偶原理
3．7定?？刂葡到y(tǒng)的能觀測性
3．8能觀測性的時間順序
3．9能控標(biāo)準(zhǔn)型和能觀測標(biāo)準(zhǔn)型
3．10傳遞函數(shù)矩陣與能控能觀測
3．11線性定?？刂葡到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解
本章小結(jié)
習(xí)題3
第4章系統(tǒng)運(yùn)動的穩(wěn)定性
4．1外部穩(wěn)定性和內(nèi)部穩(wěn)定性
4．2Lyapunov穩(wěn)定性理論的基本概念
4．3Lyapunov第二方法： 直接方法
4．3．1定常非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4．3．2時變非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4．3．3解讀第二方法
4．3．4Krasovskii定理
4．4線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4．5Lyapunov第一方法： 間接方法
4．6Lyapunov方程的擴(kuò)展應(yīng)用： 衰減上界和吸引區(qū)的估計
4.6.1漸近穩(wěn)定系統(tǒng)衰減率的估計
4.6.2吸引區(qū)的估計
4．7穩(wěn)定性概念的擴(kuò)展： 指數(shù)穩(wěn)定和有界性
本章小結(jié)
習(xí)題4
第5章線性系統(tǒng)的反饋控制
5．1狀態(tài)反饋和輸出反饋
5．2極點(diǎn)配置
5．3狀態(tài)反饋解耦
5．3．1解耦的基本概念和要求
5．3．2可解耦條件和控制律設(shè)計
5．3．3結(jié)合極點(diǎn)配置的解耦控制
5．4線性二次型最優(yōu)控制
5．5狀態(tài)觀測器
5．5．1狀態(tài)觀測器的一般概念
5．5．2開環(huán)狀態(tài)觀測器
5．5．3閉環(huán)狀態(tài)觀測器
5．5．4降維閉環(huán)狀態(tài)觀測器
5．6基于觀測器的狀態(tài)反饋系統(tǒng)
5．6．1閉環(huán)系統(tǒng)和分離原理
5．6．2閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣
5．6．3基于觀測器的反饋與動態(tài)輸出反饋
5.7系統(tǒng)鎮(zhèn)定
5.8針對系統(tǒng)外部擾動的控制律設(shè)計
5.8.1調(diào)節(jié)器問題
5.8.2外部信號狀態(tài)可測量的控制律設(shè)計
5.8.3外擾狀態(tài)觀測器
5.9魯棒調(diào)節(jié)器
5.9.1常值擾動的魯棒調(diào)節(jié)器
5.9.2魯棒調(diào)節(jié)器的頻域性質(zhì)
5.9.3一般魯棒調(diào)節(jié)器的構(gòu)造
本章小結(jié)
習(xí)題5
第6章離散系統(tǒng)的分析與設(shè)計
6.1離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
6.2離散線性系統(tǒng)的狀態(tài)響應(yīng)
6.3離散系統(tǒng)的能控性和能觀測性
6.4離散系統(tǒng)的Lyapunov穩(wěn)定性
6.5離散線性系統(tǒng)的設(shè)計
本章小結(jié)
習(xí)題6
參考文獻(xiàn)