第2版前言
第1版前言
緒論
01控制理論的發展回顧
02現代控制理論的研究範圍及其分支
03經典控制理論與現代控制理論的研究與比較
04設計一個控制繫統的基本步驟
05MATLAB仿真平臺
06本書的內容和特點
第1章控制繫統的狀態空間描述
11狀態空間的基本概念
111繫統的基本概念
112繫統數學描述的基本概念
113繫統狀態描述的基本概念
12控制繫統的狀態空間表達式
121狀態空間表達式
122狀態空間表達式的一般形式
123狀態空間表達式的向量結構圖
124狀態空間表達式的模擬結構圖
13控制繫統狀態空間表達式的建立
131由繫統框圖建立狀態空間表達式
132由機理法建立狀態空間表達式
133由傳遞函數或微分方程建立狀態空間表達式
14線性繫統的傳遞函數矩陣
141由狀態空間表達式求傳遞函數矩陣
142組合繫統的傳遞函數矩陣
15線性繫統的數學模型變換
151線性變換
152繫統特征值與特征向量
153通過線性變換將狀態空間表達式化為規範型
154傳遞函數的並聯型實現
16離散繫統的狀態空間描述
161離散繫統的狀態空間表達式
162由差分方程建立狀態空間表達式
163由離散繫統狀態空間表達式求脈衝傳遞函數矩陣
17非線性繫統近似（局部）線性化後的狀態空間表達式
18MATLAB在繫統數學模型中的應用
181線性繫統的數學模型
182傳遞函數模型與狀態空間模型的相互轉換
183線性繫統的線性變換
19本章要點
習題
第2章線性繫統的運動分析
21線性定常繫統狀態方程的解
211齊次狀態方程的解
212狀態轉移矩陣的運算性質
213狀態轉移矩陣的計算方法
214非齊次狀態方程的解
22線性時變繫統狀態方程的解
221齊次狀態方程的解
222狀態轉移矩陣的運算性質
223狀態轉移矩陣的計算方法
224非齊次狀態方程的解
23線性離散繫統狀態方程的解
231迭代法
232Z變換法
24線性連續繫統的離散化
241線性定常連續繫統的離散化
242線性時變連續繫統的離散化
243近似離散化
25MATLAB在線性繫統動態分析中的應用
251MATLAB求解線性定常繫統的狀態轉移矩陣
252MATLAB求解定常繫統的時間響應
253MATLAB變換連續狀態空間模型為離散狀態空間模型
26本章要點
習題
第3章線性繫統的能控性與能觀性
31線性連續繫統的能控性
311線性連續繫統能控性定義
312線性定常連續繫統的能控性判據
313線性時變連續繫統的能控性判據
32線性連續繫統的能觀性
321線性連續繫統能觀性定義
322線性定常連續繫統的能觀性判據
323線性時變連續繫統的能觀性判據
33線性離散繫統的能控性和能觀性
331線性離散繫統能控性定義
332線性定常離散繫統能控性判據
333線性離散繫統能觀性定義
334線性定常離散繫統能觀性判據
34線性繫統能控性和能觀性的對偶關繫
341對偶繫統
342對偶原理
35能控規範型與能觀規範型
351單輸入繫統的能控規範型
352單輸出繫統的能觀規範型
36線性繫統的結構分解
361按約當規範型分解
362按能控性分解
363按能觀性分解
364按能控能觀性分解
37傳遞函數矩陣的實現問題
371實現問題的基本概念
372繫統的規範型實現
373傳遞函數矩陣的小實現
38傳遞函數矩陣與能控性和能觀性的關繫
39MATLAB在繫統能控性和能觀性分析中的應用
310本章要點
習題
第4章穩定性理論與李雅普諾夫方法
41穩定性基本概念
411外部穩定性
412內部穩定性
413外部穩定性與內部穩定性的關繫
42李雅普諾夫穩定性的基本概念
421平衡狀態
422範數
423李雅普諾夫穩定性的定義
43李雅普諾夫間接法
431線性繫統的穩定判據
432非線性繫統的穩定判據
44李雅普諾夫直接法
441李雅普諾夫直接法的基本思想
442二次型函數及其定號性
443李雅普諾夫穩定性定理
45李雅普諾夫直接法在線性時不變繫統中的應用
451連續繫統的李雅普諾夫穩定性分析
452離散繫統的李雅普諾夫穩定性分析
46李雅普諾夫直接法在線性時變繫統中的應用
461連續繫統的李雅普諾夫穩定性分析
462離散繫統的李雅普諾夫穩定性分析
47李雅普諾夫直接法在非線性繫統中的應用
471雅可比（Jacobian）矩陣法
472變量梯度法
48MATLAB在繫統穩定性分析中的應用
49本章要點
習題
第5章線性時不變繫統的綜合
51線性時不變繫統反饋控制的結構及特性
511狀態反饋
512輸出反饋
513從輸出到狀態向量導數x·的反饋
514動態補償器
515反饋控制對繫統能控性和能觀性的影響
52閉環極點配置
521采用狀態反饋
522采用輸出反饋
523采用從輸出到狀態向量導數x·的反饋
53繫統鎮定問題
54漸進跟蹤與干擾抑制問題
541具有輸入變換的跟蹤控制
542具有干擾抑制

教材是學校教育教學、推進立德樹人的關鍵要素，是國家意志和社會主義核心價值觀的集中體現，是解決“培養什麼人、怎樣培養人、為誰培養人”這一根本問題的核心載體。隨著科學技術的快速發展和高等教育改革的深入，為實現兼顧課程思政與工程教育雙重要求，本書編者在原有版本基礎上對第1版教材進行修訂和優化。
修訂的主要內容包括：
1）由於教學計劃的調整，課程授課學時減少，為適應新的教學大綱和教學計劃要求，將第1版35節中的“能控標準Ⅱ型”和“能觀標準Ⅰ型”、54節“解耦控制”、62節“狀態估計與卡爾曼濾波”、63節“繫統辨識”和64節“自適應控制”相關內容刪除。
2）為了更好地幫助學生梳理章節內容，提取知識重點、課程難點和能力要求，在每章的開始和結尾處分別增加了“學習目標”和“本章要點”。
3）將課程思政引入教學課件中，每章節開頭思政引領，精選引語和提供導讀。通過課程思政與教學內容的融合，培養學生愛國奉獻的科學精神和愛國情懷。
4）新版教材提供了豐富的數字化教學資源，包括教學大綱、教學課件、高質量教學視頻、課後練習答案等，教學微課以二維碼形式在書中相應位置出現，隨掃隨學。另外，與本書配套的數字課程“現代控制理論”在愛課程平臺（https://wwwicourse163org/course/CHD-1461786182?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_）和智慧樹平臺（https://coursehomezhihuishucom/courseHome/1000000483）上線，讀者可以登錄相關平臺進行在線學習。
修訂後本書以狀態空間法為基礎，繫統闡述了現代控制理論的基本原理及其分析綜合方法，主要內容包括線性繫統的狀態空間描述、線性繫統的運動分析、線性繫統的能控性和能觀測性、李雅普諾夫穩定性分析以及線性繫統的狀態綜合等。在此基礎上，簡單介紹了狀態估計與卡爾曼濾波的基本理論與內容，以開闊學生視野，為學生在研究生階段的進一步學習打下基礎。
在編寫方法上，仍保持第1版的特色。突出現代控制理論的物理概念和工程背景，並在每一章節的後給出對應的MATLAB仿真算例，加強學生繫統分析、工程設計與實踐能力的培養。本書論述清楚，基本概念、定理和定義等敘述準確、易懂，定理證明嚴密、規範，可讀性好，便於自學。
本書由長安大學闫茂德教授、胡延蘇副教授和西北工業大學高昂副教授共同編寫。其中，闫茂德編寫了緒論、第4章和第5章；高昂編寫了第2章和第6章；胡延蘇編寫了第1章和第3章。全書由闫茂德教授整理定稿。
由於編者水平有限，書中難免有遺漏和不當之處，敬請廣大讀者批評指正。