《電氣工程、自動化專業規劃教材·普通高等教育“十一五”國家級規劃教材：現代控制理論（第2版）》從工程應用角度出發，以線性系統理論和最優控制為主線，介紹現代控制理論的基本方法。其中，線性系統理論部分主要闡述狀態空間分析法和綜合法的基本內容，包括動態系統的狀態空間描述、動態系統的定量分析（狀態方程的解）和定性分析（能控性、能觀測性、李亞普諾夫穩定性）、動態系統的綜合（狀態反饋與狀態觀測器設計）；最優控制部分在介紹解決最優問題3種基本方法（變分法、極小值原理、動態規劃法）的基礎上，闡述兩類典型最優反饋系統的設計（線性二次型最優控制、最小時間控制）。
《電氣工程、自動化專業規劃教材·普通高等教育“十一五”國家級規劃教材：現代控制理論（第2版）》在保證理論知識體系結構完整的前提下，融入MATLAB在線性系統理論和最優控制中的應用。
《電氣工程、自動化專業規劃教材·普通高等教育“十一五”國家級規劃教材：現代控制理論（第2版）》注重狀態空間控制理論的物理概念和工程背景，闡述方式上力求符合理工科學生的認識規律。這本書可作為高等院校自動化、電氣工程及其自動化等專業本科生的教材，也可供相關專業的研究生及相關領域的工程技術人員學習參考。
如何使狀態空間控制理論與工程實際問題緊密結合，提高學生靈活、綜合應用現代控制理論分析、解決工程實際問題的能力，為其今后從事先進控制理論和技術的研究開發提供支持，是“現代控制理論”教學實踐中一直存在的難題。為了適應現代控制理論教學改革需要和21世紀對人才培養的要求，本書第1版已作了一定的努力和嘗試，基本形成了結構清晰，注重物理概念和工程應用背景，融入MATLAB應用，例題、習題豐富，利于自學等特色，并受到了讀者的肯定。本次再版在保持第1版框架體系、主要內容及基本特色的基礎上，主要進行了如下修改和補充：
（1）在第3章增加傳遞函數矩陣的狀態空間實現；
（2）在介紹李亞普諾夫穩定性理論前，增加外部穩定性和內部穩定性的比較分析；
（3）在第5章增加基于狀態空間綜合法的直流電動機調速控制系統設計舉例；
（4）充實了一些綜合、靈活應用知識的習題；
（5）改正了第1版中存在的疏漏，修改了部分內容的闡述方式，力求符合理工科學生的認識規律，盡量避免煩瑣的數學證明，注重應用對偶性質簡化證明。
本書第1版由王宏華任主編，王時勝任副主編，高強、李智、張燕、安連祥參編。本次再版工作主要由王宏華結合多年教學實踐的經驗和體會完成。
王執銓教授擔任本書第1版的主審，提出了許多寶貴的意見。本書在編寫過程中，參閱了國內外專家、學者的教材、著作，本次再版也是在電子工業出版社凌毅編輯的促進與支持下才順利與讀者見面的，謹在此一并致謝。
本書提供配套的電子課件及相關仿真程序，可登錄電子工業出版社的華信教育資源網，注冊后免費下載。
對于本版中存在的錯誤和不妥之處，懇請讀者批評指正。
緒論
0.1 自動控制理論的發展與現狀
0.2 現代控制理論的研究范圍
0.3 經典控制理論與現代控制理論的聯系與比較
0.4 MATLAB控制系統工具箱簡介
0.5 本書綜述
第1章 動態系統的狀態空間描述
1.1 引言
1.2 動態系統的狀態空間模型
1.2.1 狀態空間的基本概念
1.2.2 動態系統狀態空間表達式的一般形式
1.2.3 狀態空間模型的圖示
1.2.4 由系統機理建立狀態空間模型示例
1.3 動態系統數學模型變換
1.3.1 狀態向量的線性變換與狀態空間表達式標準型
1.3.2 系統的高階微分方程描述化為狀態空間描述
1.3.3 系統的傳遞函數描述化為狀態空間描述
1.3.4 系統的傳遞函數陣
1.4 離散系統的狀態空間描述
1.4.1 離散系統的狀態空間表達式
1.4.2 差分方程化為狀態空間表達式
1.4.3 由脈沖傳遞函數化為狀態空間表達式
1.4.4 由離散系統狀態空間表達式求脈沖傳遞函數矩陣
1.5 MATLAB在系統數學模型變換中的應用
1.5.1 系統的模型
1.5.2 系統模型的轉換
1.5.3 系統的線性非奇異變換與標準型狀態空間表達式
小結
思考題與習題1
上機實驗題1
第2章 線性系統動態分析
2.1 引言
2.2 線性定常齊次狀態方程的解
2.3 狀態轉移矩陣的性質及其計算方法
2.3.1 線性定常系統狀態轉移矩陣的運算性質
2.3.2 線性定常系統狀態轉移矩陣的計算方法
2.4 線性定常非齊次狀態方程的解
2.5 線性時變系統狀態方程的解
2.5.1 線性時變系統狀態轉移矩陣的求解
2.5.2 線性時變系統狀態轉移矩陣的性質
2.5.3 線性時變非齊次狀態方程的解
2.6 離散狀態方程的解
2.6.1 遞推法求解線性離散狀態方程
2.6.2 Z變換法求解線性定常離散狀態方程
2.7 連續狀態方程的離散化
2.7.1 線性定常連續狀態方程的離散化
2.7.2 線性時變連續狀態方程的離散化
2.8 MATLAB在線性系統動態分析中的應用
2.8.1 應用MATLAB計算線性定常系統的矩陣指數（狀態轉移矩陣）
2.8.2 應用MATLAB求定常系統時間響應
2.8.3 應用MATLAB變連續狀態空間模型為離散狀態空間模型
小結
思考題與習題2
上機實驗題2
第3章 線性系統的能控性和能觀測性分析
3.1 引言
3.2 能控性與能觀測性的概念與示例
3.3 能控性和能觀測性定義
3.3.1 能控性定義
3.3.2 能觀測性定義
3.4 線性連續系統能控性判據
3.4.1 線性定常連續系統能控性判據
3.4.2 線性定常連續系統輸出能控性
3.4.3 線性時變連續系統能控性判據
3.5 線性連續系統能觀測性判據
3.5.1 線性定常連續系統能觀測性判據
3.5.2 線性時變連續系統能觀測性判據
3.6 線性離散系統的能控性與能觀測性
3.6.1 線性離散系統能控性定義
3.6.2 線性定常離散系統能控性的秩判據
3.6.3 線性離散系統能觀測性定義
3.6.4 線性定常離散系統能觀測性的秩判據
3.6.5 離散化系統能控性、能觀測性與采樣周期的關系
3.7 系統能控性和能觀測性的對偶原理
3.7.1 線性系統的對偶關系
3.7.2 對偶原理
3.8 線性系統的結構分解
3.8.1 化為約當標準型的分解
3.8.2 按能控性和能觀測性分解
3.9 能控性和能觀測性與傳遞函數（陣）的關系
3.10 能控標準型與能觀測標準型
3.10.1 單輸入系統的能控標準型
3.10.2 單輸出系統的能觀測標準型
3.11 傳遞函數矩陣的狀態空間實現
3.11.1 實現和最小實現概述
3.11.2 傳遞函數矩陣的能控標準型實現和能觀測標準型實現
3.11.3 傳遞函數矩陣的最小實現
3.12 MATLAB在能控性和能觀測性分析中的應用
3.12.1 系統能控、能觀測性分析的MATLAB函數
3.12.2 用MATLAB進行系統能控性和能觀測性分析舉例
小結
思考題與習題3
上機實驗題3
第4章 李亞普諾夫穩定性分析
4.1 引言
4.2 外部穩定性和內部穩定性
4.2.1 外部穩定性
4.2.2 內部穩定性
4.2.3 外部穩定性與內部穩定性的關系
4.3 李亞普諾夫穩定性的基本概念
4.3.1 平衡狀態
4.3.2 范數
4.3.3 李亞普諾夫穩定性定義
4.4 李亞普諾夫穩定性定理
4.4.1 二次型函數及其定號性
4.4.2 李亞普諾夫第二法
4.5 線性定常系統李亞普諾夫穩定性分析
4.5.1 李亞普諾夫第一法（間接法）
4.5.2 李亞普諾夫第二法
4.6 線性時變系統李亞普諾夫函數的求法
4.6.1 線性時變連續系統
4.6.2 線性時變離散系統
4.7 非線性系統李亞普諾夫穩定性分析
4.7.1 李亞普諾夫第一法分析非線性系統的穩定性
4.7.2 李亞普諾夫第二法在非線性系統穩定性分析中的應用
4.8 李亞普諾夫直接法應用舉例
4.9 MATLAB在系統穩定性分析中的應用
4.9.1 李亞普諾夫第一法
4.9.2 李亞普諾夫第二法
小結
思考題與習題4
上機實驗題4
第5章 狀態反饋與狀態觀測器
5.1 引言
5.2 狀態反饋與輸出反饋
5.2.1 狀態反饋
5.2.2 輸出反饋
5.3 反饋控制對能控性與能觀測性的影響
5.4 閉環系統極點配置
5.4.1 采用狀態反饋配置閉環系統極點
5.4.2 采用線性非動態輸出反饋至參考輸入配置閉環系統極點
5.4.3 鎮定問題
5.5 狀態觀測器
5.5.1 全維觀測器的構造思想
5.5.2 閉環觀測器極點配置
5.5.3 降維觀測器
5.6 采用狀態觀測器的狀態反饋系統
5.7 解耦控制
5.7.1 前饋補償器解耦
5.7.2 輸入變換與狀態反饋相結合實現解耦控制
5.8 MATLAB在閉環極點配置及狀態觀測器設計中的應用
5.8.1 用MATLAB求解閉環極點配置問題
5.8.2 用MATLAB設計狀態觀測器
5.8.3 基于SIMULINK的狀態反饋系統仿真研究
……
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