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線(xiàn)性系統(tǒng)理論（第2版） 
定 價(jià)：46 元 叢書(shū)名：全國(guó)高等學(xué)校自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)系列教材
9 7 0 8 5 7 5 3 0 0 1 2 3 
本書(shū)被教育部研究生工作辦公室推薦為全國(guó)研究生教學(xué)用書(shū)。
線(xiàn)性系統(tǒng)理論是系統(tǒng)與控制學(xué)科領(lǐng)域的一門(mén)最為基礎(chǔ)的課程，本書(shū)按照課程的定位和少而精的原則、以線(xiàn)性系統(tǒng)為基本研究對(duì)象，對(duì)線(xiàn)性系統(tǒng)的時(shí)間域理論和復(fù)頻率理論作了系統(tǒng)而全面的論述。主要內(nèi)容包括系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述和矩陣分式描述，系統(tǒng)特性和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間域分析和復(fù)頻率域分析，系統(tǒng)基于各類(lèi)性能指標(biāo)的時(shí)間域綜合和復(fù)頻率域綜合等。
在系統(tǒng)與控制科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，線(xiàn)性系統(tǒng)是基本的研究對(duì)象，并在過(guò)去幾十年中取得了眾多結(jié)果和重要進(jìn)展，已經(jīng)形成和發(fā)展為相當(dāng)完整和相當(dāng)成熟的線(xiàn)性系統(tǒng)理論。線(xiàn)性系統(tǒng)理論的重要性首先在于它的基礎(chǔ)性，其大量的概念、方法、原理和結(jié)論，對(duì)于系統(tǒng)與控制理論的許多學(xué)科分支，諸如最優(yōu)控制、非線(xiàn)性控制、魯棒控制、隨機(jī)控制、智能控制、系統(tǒng)辨識(shí)和參數(shù)估計(jì)、過(guò)程控制、數(shù)字濾波和通信系統(tǒng)等，都具有重要和基本的作用，成為學(xué)習(xí)和研究這些學(xué)科必不可少的基礎(chǔ)知識(shí)。有鑒于此，國(guó)內(nèi)外許多大學(xué)都毫無(wú)例外地把線(xiàn)性系統(tǒng)理論列為系統(tǒng)與控制科學(xué)方向的一門(mén)最為基礎(chǔ)的課程。
前言本書(shū)是《線(xiàn)性系統(tǒng)理論》一書(shū)的新版本�！毒�(xiàn)性系統(tǒng)理論》自1990年出版以來(lái)，由于體系新穎、內(nèi)容豐富和論述嚴(yán)謹(jǐn)，曾為國(guó)內(nèi)近百所大學(xué)廣泛采用作為高年級(jí)本科生和研究生教材，受到相關(guān)院校師生歡迎肯定并已連續(xù)8次重印。1993年3月，該書(shū)繼而由臺(tái)北儒林圖書(shū)有限公司出版發(fā)行繁體字版本，臺(tái)灣地區(qū)多所大學(xué)采用作為研究生教材或參考書(shū)。1996年2月，獲國(guó)家電子工業(yè)部第三屆全國(guó)工科電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)。1997年7月，獲國(guó)家教育委員會(huì)國(guó)家級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。1999年4月，經(jīng)國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)有關(guān)學(xué)科組審議通過(guò)，列入首批由國(guó)家教育部研究生工作辦公室推薦的“研究生教學(xué)用書(shū)”。 《線(xiàn)性系統(tǒng)理論》第2版，在保持第1版的體系結(jié)構(gòu)和基本特色前提下，借鑒10年來(lái)課程改革和課程教學(xué)上的成果和經(jīng)驗(yàn)，吸納10年來(lái)教材使用中的反饋意見(jiàn)和有關(guān)建議，對(duì)全書(shū)所有章節(jié)的內(nèi)容安排和論述方式都作了全方位的完全改寫(xiě)。第2版在五個(gè)方面對(duì)原書(shū)作了有價(jià)值的發(fā)展和改善。一是，增加了若干新的內(nèi)容，刪節(jié)了若干繁雜內(nèi)容，使全書(shū)內(nèi)容更為豐富和完整。二是，突出了問(wèn)題的背景和提法，使對(duì)系統(tǒng)的分析和綜合既指出其實(shí)際背景又注意問(wèn)題形式化。三是，強(qiáng)調(diào)了貫穿于各章論述中的知識(shí)點(diǎn)，將所涉及的重要概念、理論、原理和方法以結(jié)論形式組成為各章內(nèi)容的“知識(shí)點(diǎn)”。四是，加強(qiáng)了方法的計(jì)算層面，在注重理論層面嚴(yán)謹(jǐn)性的同時(shí)，使所提供的系統(tǒng)分析和系統(tǒng)綜合的方法更具實(shí)用性。五是，增添了小結(jié)和歸納，新版對(duì)除緒論以外的每章最后都增寫(xiě)了簡(jiǎn)要的“小結(jié)和評(píng)述”，從定位和要點(diǎn)對(duì)各章論述的內(nèi)容作了歸納、梳理和評(píng)述�？梢韵嘈�，上述改善和嘗試，將會(huì)使本書(shū)的內(nèi)容全面性和教學(xué)適用性得到很大提高。 本書(shū)以大學(xué)理工科高年級(jí)本科生和研究生為讀者對(duì)象，系統(tǒng)地和有重點(diǎn)地闡述分析和綜合線(xiàn)性多變量系統(tǒng)的理論與方法。在內(nèi)容選擇和取舍上，力求以少而精的原則論述線(xiàn)性系統(tǒng)理論的基本概念、基本方法和基本結(jié)論。全書(shū)內(nèi)容包括線(xiàn)性系統(tǒng)時(shí)間域理論和線(xiàn)性系統(tǒng)復(fù)頻率域理論兩個(gè)部分，前者以狀態(tài)空間描述和方法為核心，后者以傳遞函數(shù)矩陣的矩陣分式描述和多項(xiàng)式矩陣?yán)碚摓榛A(chǔ)。這兩個(gè)部分既有著一定的內(nèi)在聯(lián)系和相互銜接，又具有一定程度的相對(duì)獨(dú)立性。線(xiàn)性系統(tǒng)理論中，這兩種方法在理論上最具有基礎(chǔ)性，而在工程上最富于實(shí)用性。而且，它們對(duì)于進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究線(xiàn)性系統(tǒng)理論的更具一般性和更為抽象的分支，如線(xiàn)性系統(tǒng)幾何方法和線(xiàn)性系統(tǒng)代數(shù)理論等，也都是必不可少的基礎(chǔ)知識(shí)。 本書(shū)可供理工科高年級(jí)本科生和研究生作為教材或參考書(shū)使用，也可供系統(tǒng)與控制以及相關(guān)領(lǐng)域的廣大工程技術(shù)人員和科學(xué)工作者自學(xué)和參考。本書(shū)所需的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是微分方程和矩陣運(yùn)算的基本知識(shí)。對(duì)于高年級(jí)本科生，可選學(xué)本書(shū)的第一部分，即前5章和第6章的前半部分，作為一個(gè)學(xué)期課程的教學(xué)內(nèi)容。對(duì)于已具有狀態(tài)空間法基本知識(shí)的研究生，則可略去第1章到第5章，以第6章大部分內(nèi)容和整個(gè)第二部分內(nèi)容，組成一個(gè)學(xué)期課程的教學(xué)內(nèi)容。書(shū)中對(duì)絕大多數(shù)結(jié)論都提供了嚴(yán)格和完全的證明，并在習(xí)題中包含了一些證明類(lèi)型的問(wèn)題，意在培養(yǎng)和訓(xùn)練正確的邏輯推理能力和技巧。但對(duì)于學(xué)時(shí)較少的情況，講授中完全可以略去某些證明和推理過(guò)程，而著重于解釋清楚結(jié)論的正確內(nèi)涵、直觀意義和需要滿(mǎn)足的條件，引導(dǎo)正確和靈活運(yùn)用理論去解決現(xiàn)實(shí)世界中的問(wèn)題。此外，書(shū)中編選了一批相當(dāng)數(shù)量的習(xí)題供選做，它們是構(gòu)成本書(shū)不可缺少的組成部分，對(duì)于正確理解和靈活運(yùn)用書(shū)中給出的概念、方法和結(jié)論會(huì)有重要的幫助。 本書(shū)中的一些結(jié)果引自于作者的研究論文，這些研究工作曾得到國(guó)家自然科學(xué)基金的資助，借此機(jī)會(huì)謹(jǐn)向多年來(lái)資助我們研究工作的國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)信息科學(xué)部表示深切的感謝。在準(zhǔn)備第2版的手稿中，研究生張洪擔(dān)負(fù)了全書(shū)公式錄入和全部附圖計(jì)算機(jī)繪制的繁雜工作，對(duì)此深表謝意。此外，還要感謝清華大學(xué)出版社責(zé)任編輯王一玲同志，感謝她為本書(shū)的編輯和出版作了很多細(xì)致的工作和提供了很多重要的幫助。 最后，需要指出，盡管作者花了幾乎一年的時(shí)間來(lái)重寫(xiě)第2版，但書(shū)中難免仍會(huì)有不妥和錯(cuò)誤之處，衷心希望讀者不吝批評(píng)指正。
第1章緒論1
1.1系統(tǒng)控制理論的研究對(duì)象1 系統(tǒng)1 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)2 線(xiàn)性系統(tǒng)4 系統(tǒng)模型6 1.2線(xiàn)性系統(tǒng)理論的基本概貌7 線(xiàn)性系統(tǒng)理論的主要內(nèi)容7 線(xiàn)性系統(tǒng)理論的發(fā)展過(guò)程9 線(xiàn)性系統(tǒng)理論的主要學(xué)派10 1.3本書(shū)的論述范圍12 第一部分線(xiàn)性系統(tǒng)的時(shí)間域理論 第2章線(xiàn)性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述16 2.1狀態(tài)和狀態(tài)空間16 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程的兩類(lèi)數(shù)學(xué)描述16 狀態(tài)和狀態(tài)空間的定義18 2.2線(xiàn)性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述20 電路系統(tǒng)狀態(tài)空間描述的列寫(xiě)示例20 機(jī)電系統(tǒng)狀態(tài)空間描述的列寫(xiě)示例22 連續(xù)時(shí)間線(xiàn)性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述24 人口分布問(wèn)題狀態(tài)空間描述的列寫(xiě)示例25 離散時(shí)間線(xiàn)性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述27 2.3連續(xù)變量動(dòng)態(tài)系統(tǒng)按狀態(tài)空間描述的分類(lèi)28 線(xiàn)性系統(tǒng)和非線(xiàn)性系統(tǒng)28 時(shí)變系統(tǒng)和時(shí)不變系統(tǒng)30 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)和離散時(shí)間系統(tǒng)31 確定性系統(tǒng)和不確定性系統(tǒng)32 2.4由系統(tǒng)輸入輸出描述導(dǎo)出狀態(tài)空間描述32 由輸入輸出描述導(dǎo)出狀態(tài)空間描述32 由方塊圖描述導(dǎo)出狀態(tài)空間描述41 2.5線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的特征結(jié)構(gòu)42 特征多項(xiàng)式43 特征值51 特征向量和廣義特征向量52 2.6狀態(tài)方程的約當(dāng)規(guī)范形56 特征值為兩兩相異的情形56 特征值包含重值的情形59 2.7由狀態(tài)空間描述導(dǎo)出傳遞函數(shù)矩陣64 傳遞函數(shù)矩陣64 G(s)基于(A,B,C,D)的表達(dá)式67 G(s)的實(shí)用計(jì)算關(guān)系式68 2.8線(xiàn)性系統(tǒng)在坐標(biāo)變換下的特性70 坐標(biāo)變換的幾何含義和代數(shù)表征70 線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)在坐標(biāo)變換下的特性72 線(xiàn)性時(shí)變系統(tǒng)在坐標(biāo)變換下的特性74 2.9組合系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述和傳遞函數(shù)矩陣74 子系統(tǒng)的并聯(lián)75 子系統(tǒng)的串聯(lián)76 子系統(tǒng)的反饋聯(lián)接78 2.10小結(jié)和評(píng)述79 習(xí)題80 第3章線(xiàn)性系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析85 3.1引言85 運(yùn)動(dòng)分析的數(shù)學(xué)實(shí)質(zhì)85 解的存在性和惟一性條件86 零輸入響應(yīng)和零初態(tài)響應(yīng)87 3.2連續(xù)時(shí)間線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析88 系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)88 矩陣指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)90 矩陣指數(shù)函數(shù)的算法91 系統(tǒng)的零初態(tài)響應(yīng)95 系統(tǒng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基本表達(dá)式98 基于特征結(jié)構(gòu)的狀態(tài)響應(yīng)表達(dá)式98 3.3連續(xù)時(shí)間線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣102 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣和基本解陣102 基于狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的系統(tǒng)響應(yīng)表達(dá)式104 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的特性105 3.4連續(xù)時(shí)間線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)矩陣106 脈沖響應(yīng)矩陣106 脈沖響應(yīng)矩陣和狀態(tài)空間描述108 脈沖響應(yīng)矩陣和傳遞函數(shù)矩陣109 3.5連續(xù)時(shí)間線(xiàn)性時(shí)變系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析110 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣111 系統(tǒng)的狀態(tài)響應(yīng)112 脈沖響應(yīng)矩陣115 A(t)為周期陣的線(xiàn)性時(shí)變系統(tǒng)的狀態(tài)運(yùn)動(dòng)分析116 3.6連續(xù)時(shí)間線(xiàn)性系統(tǒng)的時(shí)間離散化118 問(wèn)題的提出118 基本約定119 基本結(jié)論121 3.7離散時(shí)間線(xiàn)性系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析123 迭代法求解狀態(tài)響應(yīng)124 狀態(tài)響應(yīng)的解析關(guān)系式125 脈沖傳遞函數(shù)矩陣129 3.8小結(jié)和評(píng)述130 習(xí)題132 第4章線(xiàn)性系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性135 4.1能控性和能觀測(cè)性的定義135 對(duì)能控性和能觀測(cè)性的直觀討論135 能控性的定義137 能觀測(cè)性的定義139 4.2連續(xù)時(shí)間線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的能控性判據(jù)140 格拉姆矩陣判據(jù)140 秩判據(jù)142 PBH判據(jù)144 約當(dāng)規(guī)范形判據(jù)147 能控性指數(shù)150 4.3連續(xù)時(shí)間線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的能觀測(cè)性判據(jù)152 格拉姆矩陣判據(jù)152 秩判據(jù)153 PBH判據(jù)155 約當(dāng)規(guī)范形判據(jù)156 能觀測(cè)性指數(shù)158 4.4連續(xù)時(shí)間線(xiàn)性時(shí)變系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性判據(jù)160 能控性判據(jù)160 能觀測(cè)性判據(jù)163 4.5離散時(shí)間線(xiàn)性系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性判據(jù)165 時(shí)變系統(tǒng)的能控性和能達(dá)性判據(jù)165 時(shí)不變系統(tǒng)的能控性和能達(dá)性判據(jù)168 時(shí)變系統(tǒng)的能觀測(cè)性判據(jù)171 時(shí)不變系統(tǒng)的能觀測(cè)性判據(jù)172 4.6對(duì)偶性174 對(duì)偶系統(tǒng)174 對(duì)偶性原理176 4.7離散化線(xiàn)性系統(tǒng)保持能控性和能觀測(cè)性的條件177 問(wèn)題的提法177 能控性和能觀測(cè)性保持條件178 4.8能控規(guī)范形和能觀測(cè)規(guī)范形： 單輸入單輸出情形182 能控性能觀測(cè)性在線(xiàn)性非奇異變換下的屬性182 能控規(guī)范形183 能觀測(cè)規(guī)范形186 4.9能控規(guī)范形和能觀測(cè)規(guī)范形： 多輸入多輸出情形188 搜索線(xiàn)性無(wú)關(guān)列或行的方案188 旺納姆能控規(guī)范形191 旺納姆能觀測(cè)規(guī)范形195 龍伯格能控規(guī)范形196 龍伯格能觀測(cè)規(guī)范形199 4.10連續(xù)時(shí)間線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解200 按能控性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分解200 按能觀測(cè)性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分解205 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的規(guī)范分解206 4.11小結(jié)和評(píng)述208 習(xí)題209 第5章系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性213 5.1外部穩(wěn)定性和內(nèi)部穩(wěn)定性213 外部穩(wěn)定性213 內(nèi)部穩(wěn)定性216 內(nèi)部穩(wěn)定性和外部穩(wěn)定性的關(guān)系217 5.2李亞普諾夫意義下運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的一些基本概念218 李亞普諾夫第一方法和第二方法218 自治系統(tǒng)、平衡狀態(tài)和受擾運(yùn)動(dòng)219 李亞普諾夫意義下的穩(wěn)定221 漸近穩(wěn)定222 不穩(wěn)定223 5.3李亞普諾夫第二方法的主要定理224 大范圍漸近穩(wěn)定的判別定理224 小范圍漸近穩(wěn)定的判別定理230 李亞普諾夫意義下穩(wěn)定的判別定理231 不穩(wěn)定的判別定理231 5.4構(gòu)造李亞普諾夫函數(shù)的規(guī)則化方法232 變量梯度法232 克拉索夫斯基方法236 5.5連續(xù)時(shí)間線(xiàn)性系統(tǒng)的狀態(tài)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性判據(jù)238 線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的穩(wěn)定判據(jù)238 線(xiàn)性時(shí)變系統(tǒng)的穩(wěn)定判據(jù)242 5.6連續(xù)時(shí)間線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)穩(wěn)定自由運(yùn)動(dòng)的衰減性能的估計(jì)244 衰減系數(shù)244 計(jì)算最小衰減系數(shù)ηmin的關(guān)系式245 自由運(yùn)動(dòng)衰減快慢的估計(jì)247 5.7離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性及其判據(jù)248 離散時(shí)間非線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的李亞普諾夫主穩(wěn)定性定理248 離散時(shí)間線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的穩(wěn)定判據(jù)249 5.8小結(jié)和評(píng)述250 習(xí)題251 第6章線(xiàn)性反饋系統(tǒng)的時(shí)間域綜合254 6.1引言254 綜合問(wèn)題的提法254 性能指標(biāo)的類(lèi)型255 研究綜合問(wèn)題的思路256 工程實(shí)現(xiàn)中的一些理論問(wèn)題257 6.2狀態(tài)反饋和輸出反饋258 狀態(tài)反饋258 輸出反饋260 狀態(tài)反饋和輸出反饋的比較262 6.3狀態(tài)反饋極點(diǎn)配置： 單輸入情形263 問(wèn)題的提法264 期望閉環(huán)極點(diǎn)組264 極點(diǎn)配置定理267 極點(diǎn)配置算法268 6.4狀態(tài)反饋極點(diǎn)配置： 多輸入情形270 系統(tǒng)的循環(huán)性270 極點(diǎn)配置定理273 極點(diǎn)配置算法273 狀態(tài)反饋對(duì)系統(tǒng)傳遞函數(shù)矩陣零點(diǎn)的影響278 6.5輸出反饋極點(diǎn)配置281 6.6狀態(tài)反饋鎮(zhèn)定283 6.7狀態(tài)反饋動(dòng)態(tài)解耦285 系統(tǒng)和假定285 問(wèn)題的提法286 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征量287 可解耦條件291 解耦控制綜合算法294 6.8狀態(tài)反饋靜態(tài)解耦301 問(wèn)題的提法301 可解耦條件303 靜態(tài)解耦控制綜合算法305 6.9跟蹤控制和擾動(dòng)抑制305 問(wèn)題的提法305 參考輸入和擾動(dòng)的信號(hào)模型307 無(wú)靜差跟蹤控制系統(tǒng)310 6.10線(xiàn)性二次型最優(yōu)控制： 有限時(shí)間情形317 LQ問(wèn)題317 有限時(shí)間LQ問(wèn)題的最優(yōu)解319 6.11線(xiàn)性二次型最優(yōu)控制： 無(wú)限時(shí)間情形324 無(wú)限時(shí)間LQ問(wèn)題的最優(yōu)解324 穩(wěn)定性和指數(shù)穩(wěn)定性326 最優(yōu)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的頻率域條件328 最優(yōu)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的魯棒性331 最優(yōu)跟蹤問(wèn)題334 矩陣?yán)杩ㄌ岱匠痰那蠼?36 6.12全維狀態(tài)觀測(cè)器337 狀態(tài)重構(gòu)和狀態(tài)觀測(cè)器337 全維狀態(tài)觀測(cè)器： 綜合方案Ⅰ338 全維狀態(tài)觀測(cè)器： 綜合方案Ⅱ342 6.13降維狀態(tài)觀測(cè)器346 降維狀態(tài)觀測(cè)器的基本特性346 降維狀態(tài)觀測(cè)器： 綜合方案Ⅰ347 降維狀態(tài)觀測(cè)器： 綜合方案Ⅱ351 6.14Kx\|函數(shù)觀測(cè)器355 6.15基于觀測(cè)器的狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)的特性361 基于觀測(cè)器的狀態(tài)反饋系統(tǒng)的構(gòu)成361 基于觀測(cè)器的狀態(tài)反饋系統(tǒng)的特性362 綜合舉例365 具有觀測(cè)器狀態(tài)反饋系統(tǒng)和具有補(bǔ)償器輸出反饋系統(tǒng)的等價(jià)性368 6.16小結(jié)和評(píng)述369 習(xí)題371 第二部分線(xiàn)性系統(tǒng)的復(fù)頻率域理論 第7章數(shù)學(xué)基礎(chǔ)： 多項(xiàng)式矩陣?yán)碚?79 7.1多項(xiàng)式矩陣379 多項(xiàng)式379 多項(xiàng)式矩陣及其屬性380 7.2奇異和非奇異381 7.3線(xiàn)性相關(guān)和線(xiàn)性無(wú)關(guān)382 7.4秩384 7.5單模矩陣385 7.6初等變換387 第一種初等變換387 第二種初等變換389 第三種初等變換390 單模變換和初等變換392 7.7埃爾米特形393 埃爾米特形的形式393 埃爾米特形的算法394 埃爾米特形的性質(zhì)395 7.8公因子和最大公因子396 公因子和最大公因子的定義397 最大公因子的構(gòu)造定理397 最大公因子的性質(zhì)399 7.9互質(zhì)性402 右互質(zhì)和左互質(zhì)402 互質(zhì)性的常用判據(jù)402 對(duì)最大公因子構(gòu)造關(guān)系式性質(zhì)的進(jìn)一步討論407 7.10列次數(shù)和行次數(shù)409 列次數(shù)和行次數(shù)的定義409 列次表達(dá)式和行次表達(dá)式410 7.11既約性411 列既約性和行既約性412 既約性判據(jù)412 非既約矩陣的既約化415 7.12史密斯形416 史密斯形的形式416 史密斯形的特性418 7.13波波夫形422 波波夫形的形式422 波波夫形的基本特性424 波波夫形的算法426 7.14矩陣束和克羅內(nèi)克爾形431 矩陣束431 克羅內(nèi)克爾形432 7.15小結(jié)和評(píng)述436 習(xí)題437 第8章傳遞函數(shù)矩陣的矩陣分式描述441 8.1矩陣分式描述441 右MFD和左 MFD441 MFD的特性442 8.2矩陣分式描述的真性和嚴(yán)真性445 真性和嚴(yán)真性445 真性和嚴(yán)真性的判別準(zhǔn)則446 8.3從非真矩陣分式描述導(dǎo)出嚴(yán)真矩陣分式描述449 基本結(jié)論449 確定嚴(yán)真MFD的算法450 一類(lèi)特殊情形的多項(xiàng)式矩陣除法問(wèn)題451 8.4不可簡(jiǎn)約矩陣分式描述453 不可簡(jiǎn)約MFD453 不可簡(jiǎn)約MFD的基本特性453 8.5確定不可簡(jiǎn)約矩陣分式描述的算法458 基于最大公因子的算法458 基于最大公因子構(gòu)造定理的算法460 由右可簡(jiǎn)約MFD確定左不可簡(jiǎn)約MFD的算法461 8.6規(guī)范矩陣分式描述463 埃爾米特形MFD463 波波夫形MFD464 8.7小結(jié)和評(píng)述465 習(xí)題466 第9章傳遞函數(shù)矩陣的結(jié)構(gòu)特性469 9.1史密斯|麥克米倫形469 史密斯麥克米倫形及其構(gòu)造定理469 史密斯麥克米倫形的基本特性472 9.2傳遞函數(shù)矩陣的有限極點(diǎn)和有限零點(diǎn)474 極點(diǎn)和零點(diǎn)的基本定義475 極點(diǎn)和零點(diǎn)的推論性定義476 對(duì)零點(diǎn)的直觀解釋479 9.3傳遞函數(shù)矩陣的結(jié)構(gòu)指數(shù)480 結(jié)構(gòu)指數(shù)480 對(duì)結(jié)構(gòu)指數(shù)的幾點(diǎn)討論481 9.4傳遞函數(shù)矩陣在無(wú)窮遠(yuǎn)處的極點(diǎn)和零點(diǎn)482 無(wú)窮遠(yuǎn)處的極點(diǎn)和零點(diǎn)482 無(wú)窮遠(yuǎn)處的結(jié)構(gòu)指數(shù)484 9.5傳遞函數(shù)矩陣的評(píng)價(jià)值485 傳遞函數(shù)矩陣在有限復(fù)平面上的評(píng)價(jià)值485 傳遞函數(shù)矩陣在無(wú)窮遠(yuǎn)處的評(píng)價(jià)值490 傳遞函數(shù)矩陣的史密斯麥克米倫形的合成表達(dá)式492 9.6傳遞函數(shù)矩陣的零空間和最小多項(xiàng)式基493 零空間493 最小多項(xiàng)式基494 最小多項(xiàng)式基判據(jù)498 9.7傳遞函數(shù)矩陣的虧數(shù)500 虧數(shù)501 虧數(shù)和極點(diǎn)零點(diǎn)不平衡性501 虧數(shù)和最小指數(shù)503 9.8小結(jié)和評(píng)述506 習(xí)題507 第10章傳遞函數(shù)矩陣的狀態(tài)空間實(shí)現(xiàn)510 10.1實(shí)現(xiàn)的基本概念和基本屬性510 實(shí)現(xiàn)的定義和屬性510 能控類(lèi)實(shí)現(xiàn)和能觀測(cè)類(lèi)實(shí)現(xiàn)512 最小實(shí)現(xiàn)512 實(shí)現(xiàn)的最小維數(shù)516 10.2標(biāo)量傳遞函數(shù)的典型實(shí)現(xiàn)518 能控規(guī)范形實(shí)現(xiàn)518 能觀測(cè)規(guī)范形實(shí)現(xiàn)521 并聯(lián)形實(shí)現(xiàn)522 串聯(lián)形實(shí)現(xiàn)526 10.3基于有理分式矩陣描述的典型實(shí)現(xiàn)： 能控形實(shí)現(xiàn)和能觀測(cè)形實(shí)現(xiàn)527 能控形實(shí)現(xiàn)528 能觀測(cè)形實(shí)現(xiàn)530 10.4基于矩陣分式描述的典型實(shí)現(xiàn)： 控制器形實(shí)現(xiàn)和觀測(cè)器形實(shí)現(xiàn)530 右MFD的控制器形實(shí)現(xiàn)530 控制器形實(shí)現(xiàn)的性質(zhì)539 左MFD的觀測(cè)器形實(shí)現(xiàn)545 觀測(cè)器形實(shí)現(xiàn)的性質(zhì)547 10.5基于矩陣分式描述的典型實(shí)現(xiàn)： 能控性形實(shí)現(xiàn)和能觀測(cè)性形實(shí)現(xiàn)550 右MFD的能控性形實(shí)現(xiàn)550 左MFD的能觀測(cè)性形實(shí)現(xiàn)558 10.6不可簡(jiǎn)約矩陣分式描述的最小實(shí)現(xiàn)563 不可簡(jiǎn)約右MFD的最小實(shí)現(xiàn)563 不可簡(jiǎn)約左MFD的最小實(shí)現(xiàn)565 對(duì)不可簡(jiǎn)約MFD的最小實(shí)現(xiàn)的幾點(diǎn)討論565 不可簡(jiǎn)約規(guī)范MFD的最小實(shí)現(xiàn)566 10.7小結(jié)和評(píng)述567 習(xí)題568 第11章線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的多項(xiàng)式矩陣描述571 11.1多項(xiàng)式矩陣描述571 多項(xiàng)式矩陣描述的形式571 PMD和其他描述的關(guān)系573 不可簡(jiǎn)約PMD574 11.2多項(xiàng)式矩陣描述的狀態(tài)空間實(shí)現(xiàn)577 PMD的實(shí)現(xiàn)577 構(gòu)造PMD的實(shí)現(xiàn)的方法577 PMD的最小實(shí)現(xiàn)580 11.3多項(xiàng)式矩陣描述的互質(zhì)性和狀態(tài)空間描述的能控性與能觀測(cè)性581 左互質(zhì)性與能控性581 右互質(zhì)性與能觀測(cè)性584 幾點(diǎn)推論584 11.4傳輸零點(diǎn)和解耦零點(diǎn)585 PMD的極點(diǎn)585 PMD的傳輸零點(diǎn)586 PMD的解耦零點(diǎn)587 兩點(diǎn)注記590 11.5系統(tǒng)矩陣591 系統(tǒng)矩陣的概念591 增廣系統(tǒng)矩陣593 11.6嚴(yán)格系統(tǒng)等價(jià)594 嚴(yán)格系統(tǒng)等價(jià)的定義594 嚴(yán)格系統(tǒng)等價(jià)變換的性質(zhì)595 11.7小結(jié)和評(píng)述605 習(xí)題606 第12章線(xiàn)性時(shí)不變控制系統(tǒng)的復(fù)頻率域分析609 12.1并聯(lián)系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性609 并聯(lián)系統(tǒng)609 并聯(lián)系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性判據(jù)610 12.2串聯(lián)系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性613 串聯(lián)系統(tǒng)613 串聯(lián)系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性判據(jù)614 12.3狀態(tài)反饋系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性619 狀態(tài)反饋系統(tǒng)的復(fù)頻率域形式619 狀態(tài)反饋系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性判據(jù)621 12.4輸出反饋系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性622 輸出反饋系統(tǒng)622 輸出反饋系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性判據(jù)623 12.5直接輸出反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析624 兩類(lèi)穩(wěn)定性624 直接輸出反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性625 12.6具有補(bǔ)償器的輸出反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析627 具有補(bǔ)償器的輸出反饋系統(tǒng)628 具有補(bǔ)償器的輸出反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性628 12.7小結(jié)和評(píng)述630 習(xí)題631 第13章線(xiàn)性時(shí)不變反饋系統(tǒng)的復(fù)頻率域綜合633 13.1極點(diǎn)配置問(wèn)題狀態(tài)反饋的復(fù)頻率域綜合633 狀態(tài)反饋特性的復(fù)頻率域分析633 極點(diǎn)配置的復(fù)頻率域綜合636 特征值|特征向量配置的復(fù)頻率域綜合642 13.2極點(diǎn)配置問(wèn)題的觀測(cè)器\|控制器型補(bǔ)償器的綜合646 問(wèn)題的提法646 觀測(cè)器|控制器型反饋極點(diǎn)配置的原理性綜合647 觀測(cè)器|控制器型反饋極點(diǎn)配置的可實(shí)現(xiàn)性綜合649 極點(diǎn)配置的觀測(cè)器\|控制器型補(bǔ)償器的綜合算法654 13.3輸出反饋極點(diǎn)配置問(wèn)題的補(bǔ)償器的綜合656 問(wèn)題的提法656 傳遞函數(shù)矩陣的循環(huán)性657 輸出反饋極點(diǎn)配置補(bǔ)償器的綜合： 循環(huán)G(s)情形661 輸出反饋極點(diǎn)配置補(bǔ)償器的綜合： 非循環(huán)G(s)情形666 13.4輸出反饋動(dòng)態(tài)解耦控制問(wèn)題的補(bǔ)償器的綜合671 問(wèn)題的提法671 輸出反饋基本解耦控制問(wèn)題的補(bǔ)償器的綜合672 對(duì)輸出反饋基本解耦控制系統(tǒng)的推廣675 13.5輸出反饋靜態(tài)解耦控制問(wèn)題的補(bǔ)償器的綜合678 問(wèn)題的提法678 輸出反饋靜態(tài)解耦控制問(wèn)題的補(bǔ)償器的綜合679 13.6輸出反饋無(wú)靜差跟蹤控制問(wèn)題的補(bǔ)償器的綜合681 問(wèn)題的提法682 補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)683 輸出反饋跟蹤控制系統(tǒng)的特性684 輸出反饋無(wú)靜差跟蹤控制系統(tǒng)的基本結(jié)論687 13.7線(xiàn)性二次型調(diào)節(jié)器問(wèn)題的復(fù)頻率域綜合689 問(wèn)題的提法689 狀態(tài)空間域LQ問(wèn)題的基于特征結(jié)構(gòu)的求解690 LQ調(diào)節(jié)器問(wèn)題的復(fù)頻率域綜合693 13.8小結(jié)和評(píng)述698 習(xí)題700 參考文獻(xiàn)703
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