線性系統(tǒng)理論與設(shè)計（中英文版）

前言

　　線性系統(tǒng)理論是控制專業(yè)本科生和研究生必須掌握的重要基礎(chǔ)理論，也是許多與控制相關(guān)專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該具備的重要知識。不論是對繼續(xù)深造，還是對今后的工作線性系統(tǒng)理論都是十分重要和影響深遠的。編者從事這門研究生課程的教學(xué)長達二十余年，深感編寫一本適合本科生和研究生學(xué)習(xí)的教材或教科書是非常必要的，它不僅有利于研究生教學(xué)，也有利于渴求進修的廣大青年學(xué)子?！　”緯鴥?nèi)容涵蓋控制學(xué)科各專業(yè)所必需的基礎(chǔ)知識，以時域中的線性系統(tǒng)理論知識為主要內(nèi)容，同時兼顧控制的頻域知識和幾何知識的敘述。本書內(nèi)容力求精練，在概念論述上力求清晰，理論分析上力求嚴(yán)謹(jǐn)，系統(tǒng)設(shè)計方法和算法介紹上力求實用，例證說明上力求簡明，從而盡力使全書達到好教易學(xué)的效果?！　”緯诰帉戇^程中參考了國內(nèi)外同行的相關(guān)著作和相關(guān)文獻，并引用了他們的成果和論述，其中特別要感謝清華大學(xué)的鄭大鐘教授、美籍華人陳啟宗教授、北京航空航天大學(xué)的程鵬教授等，同時感謝書中所引文獻的作者們。本書在出版過程中得到了南京航空航天大學(xué)研究生院和國家自然科學(xué)基金（項目號：90716028）的資助，在此表示衷心感謝?！　∮捎诰幷咚接邢?，書中錯誤和不當(dāng)之處一定難免，熱忱歡迎來自各方面的批評、指教。編者衷心地感謝每一位提出批評和指教的讀者。

內(nèi)容概要

本書內(nèi)容涵蓋控制學(xué)科各專業(yè)所必需的基礎(chǔ)知識，以時域中的線性系統(tǒng)理論知識為主要內(nèi)容，同時兼顧控制的頻域知識和幾何知識的敘述。其中有系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述、系統(tǒng)的可控性和可觀測性、系統(tǒng)的最小實現(xiàn)、系統(tǒng)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)的反饋控制與設(shè)計。本書在內(nèi)容論述上力求精練，在概念敘述上力求清晰，理論分析上力求嚴(yán)謹(jǐn)，系統(tǒng)設(shè)計方法和算法介紹上力求實用，例證說明上力求簡明，從而盡力使全書達到好教易學(xué)的效果。    本書可作為控制各專業(yè)以及與控制相關(guān)的各專業(yè)的高年級本科生和研究生的教材，也可供相關(guān)專業(yè)的科技工作者參考。

書籍目錄

前言第1章　線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述　1.1　系統(tǒng)的輸入一輸出描述    1.1.1　基本概念    1.1.2　線性松弛系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)    1.1.3　具有因果性線性松弛系統(tǒng)的輸入-輸出描述    1.1.4　系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣  1.2　狀態(tài)變量描述    1.2.1　狀態(tài)變量與動態(tài)方程    1.2.2　齊次狀態(tài)方程的解    1.2.3　非齊次狀態(tài)方程的解    1.2.4　時不變系統(tǒng)的解    1.2.5　動態(tài)方程的等價  1.3　傳遞函數(shù)矩陣和矩陣分式描述    1.3.1　傳遞函數(shù)矩陣描述    1.3.2　傳遞函數(shù)矩陣的史密斯一麥克米倫形    1.3.3　矩陣分式描述    1.3.4　傳遞函數(shù)矩陣的零、極點  1.4　微分算子描述    1.4.1　系統(tǒng)矩陣    1.4.2　系統(tǒng)的零、極點    參考文獻第2章　線性系統(tǒng)的可控性和可觀測性  2.1　線性系統(tǒng)的可控性    2.1.1　可控性的基本含義和直觀例子    2.1.2　可控性的定義    2.1.3　時間函數(shù)向量的線性無關(guān)性    2.1.4　線性時變系統(tǒng)的可控性判據(jù)    2.1.5　線性定常系統(tǒng)的可控性判據(jù)    2.1.6　線性定常系統(tǒng)的可控性指數(shù)  2.2　線性系統(tǒng)的可觀測性    2.2.1　可觀測的基本含義和直觀例子    2.2.2　可觀測性的定義　　2.2.3　線性時變系統(tǒng)的可觀測性判據(jù)    2.2.4　線性定常系統(tǒng)的可觀測性判據(jù)    2.2.5　線性定常系統(tǒng)的可觀測性指數(shù)  2.3　線性定常系統(tǒng)可控、可觀測的其他判據(jù)    2.3.1  Jordan形動態(tài)方程的可控性和可觀測性    2.3.2　可控、可觀測的幾何判據(jù)  2.4　線性系統(tǒng)的輸出可控性和輸入可觀測性    2.4.1　輸出可控性    2.4.2　輸出函數(shù)可控性    2.4.3　輸入函數(shù)可觀測性  2.5　線性時變系統(tǒng)的一致可控性和一致可觀測性    2.5.1　一致可控性    2.5.2　一致可觀測性  2.6　線性系統(tǒng)的對偶原理    2.6.1　線性時變系統(tǒng)的對偶原理    2.6.2　線性定常系統(tǒng)的對偶原理  2.7　線性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解    2.7.1  線性時變系統(tǒng)在非奇異變換下的可控性和可觀測性    2.7.2　線性定常系統(tǒng)的可控性結(jié)構(gòu)分解    2.7.3　線性定常系統(tǒng)的可觀測性結(jié)構(gòu)分解    2.7.4　線性定常系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的規(guī)范分解    參考文獻第3章　線性定常系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)形和實現(xiàn)  3.1　單變量系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)形    3.1.1　可控標(biāo)準(zhǔn)形    3.1.2　可觀測標(biāo)準(zhǔn)形  3.2　多變量系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)形    3.2.1　龍伯格第一可控標(biāo)準(zhǔn)形    3.2.2　龍伯格可觀測標(biāo)準(zhǔn)形    3.2.3　塊三角標(biāo)準(zhǔn)形  3.3　實現(xiàn)的基本概念和性質(zhì)    3.3.1　基本概念    3.3.2　傳遞函數(shù)矩陣的可實現(xiàn)性    3.3.3　最小實現(xiàn)的特點  3.4　可控性、可觀測性的頻域形式    3.4.1　傳遞函數(shù)的可控性和可觀測性    3.4.2　傳遞函數(shù)矩陣的可控性和可觀測性  3.5　傳遞函數(shù)和傳遞函數(shù)矩陣的最小實現(xiàn)　　……第4章　線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性第5章　線性系統(tǒng)時域中的反饋控制與綜合參考文獻

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