第1版前言

本书是按照教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会制定的《高等学校本科自动化指导性专业规范（试行）》的要求，为高等学校自动化及其相关专业本科生、控制科学与工程学科研究生编写的教材，也可供相关工程技术人员学习参考。

全书共7章。“绪论”着重介绍了控制理论的产生及发展背景、现代控制理论的研究范围及分支、经典控制理论与现代控制理论的比较、控制系统设计的基本步骤和本书的结构体系。第1章详细阐述了线性系统的状态空间描述、建立状态空间表达式的几种常用方法、状态空间模型的线性变换，以及系统传递函数矩阵和非线性系统局部线性化后的状态空间表达式。第2章讨论了线性连续系统和离散系统状态方程的求解方法，以及线性连续系统的离散化。第3章着重讲述了线性系统的能控性和能观性及其对偶关系、系统的能控规范型和能观规范型、线性系统的结构分解和最小实现。第4章介绍了控制系统稳定性的基本概念、李雅普诺夫稳定性及其应用。第5章讲述了线性反馈控制系统的基本结构及其特性、闭环极点配置、系统镇定问题、解耦控制、状态观测器，以及利用状态观测器实现状态反馈的系统等。第6章介绍了最优控制、状态估计与卡尔曼滤波、系统辨识和自适应控制的基本原理和方法。为了培养学生对控制系统的分析和设计能力，在第1~6章都安排了一节讲述利用MATLAB软件来进行线性系统的理论分析、综合和应用。第5章还给出了两个工程应用举例，以提高学生的工程应用和实践能力。

本书是编者在总结十余年教学经验的基础上，参考已出版的同类优秀教材编写而成的。本书由长安大学闫茂德教授、胡延苏老师和西北工业大学高昂老师共同编写。其中，闫茂德编写了绪论、第4章和第5章；高昂编写了第2章和第6章；胡延苏编写了第1章和第3章。全书由闫茂德整理定稿。

由于编者水平有限，书中难免有疏漏和不当之处，敬请广大读者批评指正。

编者