现代控制系统设计理论的新发展(第三版)

第1章 系统的数学模型和基本性质
1.1 两类不同的数学模型
1.2 状态空间模型的特征分解
1.3 系统的阶数和能控能观性质
1.4 系统的零极点
习题

第2章 单一系统的性能与敏感性
2.1 系统的性能
2.2 系统的敏感性和鲁棒性
2.2.1 特征值的敏感性（鲁棒性）
2.2.2 系统稳定性的敏感性（鲁棒稳定性）
习题

第3章 反馈控制系统的敏感性
3.1 反馈控制系统的敏感性和环路传递函数
3.1.1 对于受控系统数学模型误差的敏感性
3.1.2 对于控制输入扰动的敏感性

3.2 状态空间理论中反馈控制系统的敏感性
3.2.1 状态反馈控制结构
3.2.2 静态输出反馈控制结构
3.2.3 观测器反馈控制结构［环路传递恢复（LTR）］

第4章 一个新的反馈控制设计原则和途径
4.1 观测器设计的一个基本概念——从观测器状态和系统输出观测直接产生状态反馈控制信号

4.2 观测器反馈系统的性能（分离定理）
4.3 现有状态空间设计与分离原则的八个不合理（Tsui， 2006， 2012）

4.3.1 不成立的基本假设
4.3.2 不考虑关键参数
4.3.3 颠倒的设计顺序
4.3.4 不必要的设计要求
4.3.5 放弃合理的控制结构
4.3.6 不能实现鲁棒性
4.3.7 极端强弱的控制
4.3.8 极端的控制结构

4.4 一个新的和能实现广义状态反馈控制的鲁棒性的设计原则和输出反馈控制器

习题

第5章 计算矩阵方程TA－FT＝LC的解
5.1 系统的能观海森伯格型的计算
5.1.1 单输出系统
5.1.2 多输出系统
5.2 矩阵方程TA－FT＝LC的解的计算
5.2.1 不重复的实数特征值（1×1的约当块）
5.2.2 共轭复数和重复的特征值（大于1×1的约当块）
习题

第6章 观测器设计一：实现反馈控制的鲁棒性
6.1 矩阵方程TB＝0的解的计算
6.2 例子和分析
6.3 对现有的两个基本反馈控制结构的完全统一
6.4 用自由调节观测器的阶数来调节反馈系统的性能和鲁棒性（Tsui， 1999c）
习题

第7章 观测器设计二：其他特殊目的的观测器
7.1 *小阶线性函数观测器设计
7.1.1 对这一问题的*重大的理论进展——简化成*简单的设计公式
7.1.2 这一设计公式的计算程序和结果——可以保证的观测器阶数的上限
7.1.3 *可能低的观测器阶数的上限——*可能好的理论结果——整个问题已经解决
7.2 故障检测、定位与控制的观测器设计
7.2.1 故障的模型以及故障检测和定位的设计公式与要求
7.2.2 故障检测和定位设计的计算程序
7.2.3 故障的自适应容错控制（Tsui，　1997）
7.2.4 系统模型误差和观测噪声的影响和处理（Tsui，　1994b）

习题

第8章 反馈控制设计——特征值（极点）的配置
8.1 特征值（极点）的选择
8.2 用状态反馈控制配置特征值
8.3 用广义状态反馈控制配置极点
8.4 对广义状态反馈控制设计的调整（Tsui， 2005）
8.5 关于特征结构配置设计的小结
习题

第9章 反馈控制设计二——特征向量的配置
9.1 数值迭代方法（Kautsky　et　al.， 1985）
9.2 解析解耦的方法
9.3 整个特征值和特征向量配置的总结
习题

第10章 反馈控制设计三——二次型*优控制
10.1 状态反馈控制的设计
10.2 广义状态反馈控制的设计
10.3 反馈控制设计的比较与总结
习题

附录A 线性代数和数值线性代数的基础简介

A．1 线性代数中的一些基本概念
A．1．1 线性相关、线性无关、线性空间
A．1．2 基向量、线性变换、正交线性变换
A．2 矩阵三角化或梯形化的运算
A．3 奇异值分解（SVD）
A．3．1 奇异值分解的存在和定义
A．3．2 奇异值分解的性质
A．3．3 奇异值分解的应用
A．4 矩阵方程组TA－FT＝LC和TB＝0的应用和解析解（Tsui，　2004a）
A．4．1 能产生Kx（t）信号（K＝KC）的输出反馈控制器（见定义3．3）
A．4．2 未知输入观测器（unknown　input　observer）
A．4．3 输入故障检测和定位（input　fault　detection　and　isolation，见7．2节）
A．4．4 时滞状态观测器（observer　with　timedelayed　states）

A．4．5 用广义状态反馈控制来配置特征值和特征向量
A．4．6 这个矩阵方程组的解析解

附录B 实际设计题目

参考文献

索引