本书以线性系统理论为主线介绍了现代控制理论的基础知识，内容包括控制理论的发展、研究范围，现代控制的数学基础，线性控制系统的状态空间描述、可控性与可观性，线性定常系统的反馈结构及状态观测器，系统稳定性及其李雅普诺夫稳定性等，并将MATLAB语言的知识穿插到各章节内容中，有利于培养学生利用计算机解决实际问题的能力。
本书重难点突出、概念清晰、内容精炼、简明易懂，可作为高等学校自动化、电气类、机电类各专业现代控制理论课程的教材，也可作为其他相关理工科学生和工程技术人员的实践参考书。

第1章 绪论
1.1 控制理论的发展
1.1.1 控制理论发展初期及经典控制理论阶段
1.1.2 现代控制理论阶段
1.1.3 智能控制理论阶段
1.2 现代控制理论的研究范围及分支
习题
第2章 现代控制数学基础
2.1 矩阵代数基础
2.1.1 矩阵代数
2.1.2 矩阵变换
2.1.3 矩阵微积分
2.1.4 凯莱一哈密尔顿定理
2.1.5 状态转移矩阵
2.1.6 状态向量的线性变换
2.1.7 系统特征值与特征向量
2.1.8 标量函数的符号性质
2.1.9 二次型标量函数
2.1.10 希尔维斯特判据
2.2 z变换
2.2.1 z变换定义
2.2.2 z变换方法
2.2.3 z变换性质
2.2.4 z反变换
2.3 泛函及其变分法
习题
第3章 线性控制系统的状态空间描述
3.1 控制系统状态空间描述的基本概念
3.1.1 系统的基本概念
3.1.2 系统数学描述的基本概念
3.1.3 系统状态描述的基本概念
3.2 控制系统的状态空间表达式
3.2.1 状态空间表达式
3.2.2 状态空间表达式的一般形式
3.2.3 状态空间表达式的矢量结构图
3.2.4 状态空间表达式的模拟结构图
3.3 线性定常连续系统状态空间的数学模型
3.3.1 线性定常连续系统状态空间的数学模型的建立
3.3.2 线性定常连续系统状态空间的解
3.3.3 系统的传递函数矩阵
3.4 线性离散系统状态空间数学模型的建立及其求解
3.4.1 单输入一单输出线性离散系统动态方程的建立
3.4.2 定常连续系统动态方程的离散化
3.4.3 定常离散系统动态方程的解
3.3.4 线性时变连续系统的离散化
3.5 基于MATLAB的控制系统状态空间描述与求解
习题
第4章 线性控制系统的可控性与可观性
4.1 线性控制系统的可控性
4.1.1 可控性定义
4.1.2 线性定常系统状态可控性判据
4.1.3 系统矩阵为对角阵、约当阵的可控性判据
4.1.4 输出可控性
4.2 线性定常连续系统可观性
4 2.] 可观性定义
4.2.2 线性定常连续系统的可观性判据
4.2.3 系统矩阵为对角阵、约当阵的可观性判据
4.3 线性离散系统的可控性与可观性
4.3.1 线性离散系统的可控性
4.3.2 线性离散系统的可观性
4.3.3 连续系统离散化后的可控性和可观性
4.4 状态空间的线性变换
4.4.1 可控规范型的实现
4.4.2 可观规范型的实现
4.4.3 对角规范型和约当规范型的实现
4.4.4 对偶原理
4.5 线性系统的结构分解
4.5.1 按可控性分解
4.5.2 按可观性分解
4.5.3 按可控性和可观性进行分解
4.5.4 状态子空间相关说明
4.6 利用MATLAB分析系统的可控性与可观性
习题
第5章 线性定常系统的反馈结构及状态观测器
5.1 反馈控制系统的基本概念
5.1.1 状态反馈控制系统
5.1.2 输出反馈控制系统
5.2 状态观测器
5.2.1 状态观测器定义
5.2.2 状态观测器的存在性
5.2.3 状态观测器的实现
5.2.4 反馈矩阵的设计
5.3 利用MATLAB设计系统的状态负反馈和状态观测器
5.3.1 状态负反馈闭环系统的极点配置
5.3.2 状态观测器的设计
5.3.3 带状态观测器的闭环系统极点配置
习题
第6章 系统稳定性及其李雅普诺夫稳定性
6.1 李雅普诺夫稳定性定义
6.2 李雅普诺夫稳定性判别方法
6.2.1 李雅普诺夫间接法(第一法)
6.2.2 李雅普诺夫直接法(第二法)
6.3 利用MATLAB分析系统的稳定性
习题
参考文献