本书对线性系统理论的基础内容作了循序渐进的阐述，内容精炼、重点突出、论证严谨、可读性好，强调基础理论与工程应用的有机结合。全书共9章，内容包括：学科领域的发展简史；系统的概念、原理及描述方法；数学基础；线性系统的运动分析、实现理论及其计算机运算和实际工程实现问题分析；系统的稳定性理论；能控性和能观性分析，揭示认识系统和设计系统的可能性；具有现实意义的最小实现和多项式互质分式理论；基于状态空间模型的控制器一估计器的系统设计方法；基于传递函数矩阵多项式分式的系统综合方法。本书理论证明和验算验证相结合，例题和习题设计新颖，注重对基本问题的深入理解，结合MATLAB程序设计，巩固了理论知识并加深工程实用性。
本书可作为高等院校电气自动化专业高年级本科生及非自动化专业(如电子类、机电类、航空类、仪器类及生物信息类等)研究生“线性系统理论”课程的教材和参考书，也可供相关科研人员及工程技术人员参考。

第1章 绪论
1.1 引言
1.2 概论
第2章 系统的数学描述
2.1 引言
2.2 因果性、集总性和时不变性
2.3 线性时不变系统
2.4 线性时变系统
2.5 RLC电路——对比多种数学描述
2.6 机械和液压系统
2.7 正则有理传递函数
2.8 离散时间线性时不变系统
2.9 小结
习题
第3章 线性代数
3.1 引言
3.2 基、表示和标准正交化
3.3 线性代数方程
3.4 相似变换
3.5 对角型和约当型
3.6 方阵函数
3.7 Lyapunov方程
3.8 一些有用公式
3.9 二次型和正定性
3.10 奇异值分解
3.11 矩阵的范数
习题
第4章 状态空间的解和实现
4.1 引言
4.2 连续时间LTI状态空间方程的通解
4.2.1 离散化
4.2.2 离散时间LTI状态空间方程的通解
4.3 连续时间状态空间方程的计算机运算
4.3.1 实时处理
4.3.2 运放电路实施
4.4 等价状态空间方程
4.4.1 标准型
4.4.2 运放电路的幅度定标
4.5 实现
4.6 线性时变（LTV）方程的解
4.7 等价时变方程
4.8 时变实现
习题
第5章 稳定性
5.1 引言
5.2 LTI系统的输入输出稳定性
5.3 离散时间情形
5.4 内部稳定性
5.5 Lyapunov定理
5.6 LTV系统的稳定性
习题
第6章 能控性和能观性
6.1 引言
6.2 能控性
6.3 能观性
6.4 Kalman分解
6.5 约当型方程的能控能观条件
6.6 离散时间状态空间方程
6.7 采样后的能控性
6.8 LTV状态方程
习题
第7章 最小实现和互质分式
7.1 引言
7.2 互质性的含义
7.2.1 最小实现
7.2.2 完全表征
7.3 计算互质分式
7.4 平衡实现
7.5 基于Markov参数的实现
7.6 传递矩阵的次数
7.7 最小实现——矩阵情形
7.8 矩阵多项式分式
7.8.1 列既约和行既约
7.8.2 计算矩阵互质分式
7.9 基于矩阵互质分式的实现
7.10 基于矩阵Markov参数的实现
7.11 小结
习题
第8章 状态反馈和状态估计器
8.1 引言
8.2 状态反馈
8.3 调节器问题和跟踪问题
8.3.1 鲁棒跟踪和扰动抑制
8.3.2 镇定
8.4 状态估计器
8.5 基于估计器的状态反馈
8.6 状态反馈——MIMO情形
8.6.1 循环设计
8.6.2 Lyapunov方程法
8.6.3 能控型法
8.6.4 对传递矩阵的影响
8.7 状态估计器——MIMO情形
8.8 基于估计器的状态反馈——MIMO情形
习题
第9章 极点配置和模型匹配
9.1 引言
9.2 预备知识——系数匹配
9.3 单位反馈结构——极点配置
9.3.1 调节器问题和跟踪问题
9.3.2 鲁棒跟踪和扰动抑制
9.3.3 植入内模
9.4 可实施的传递函数
9.4.1 模型匹配——双参数结构
9.4.2 双参数补偿器的实施
9.5 MIMO单位反馈系统
9.5.1 调节器问题和跟踪问题
9.5.2 鲁棒跟踪和扰动抑制
9.6 MIMO模型匹配——双参数结构
9.7 小结
习题
参考文献
精选习题答案