本书遵循教育部教指委相关指导文件和高等院校学生学习规律编写而成。践行四新理念，融入思政元素，注重理论与实践相结合。

本书较全面地介绍现代控制理论方法与应用， 按照“实际问题与困境、描述与分析、控制器设计、理论拓展”构成结构体系，强化方法思路的新颖性，不追求理论的完备性；强化“现代”与“经典”的融合，提升解决复杂工程问题的能力。第1 章简述经典控制理论的优势与精要，再以多个实例阐述多变量耦合带来的困境，导出实际应用中常见的多变量控制框架；第2 章着重系统结构特征分析，从状态、输入、输出多视角析出系统能控性、能观性、稳定性的结构特征；第3 章与第4 章介绍四种控制系统设计方法：状态反馈与状态观测、多变量伺服控制、很优控制、模型预测控制，阐述现代控制方法的优势以及与经典控制方法的融合，克服其局限；第5 章以多项式矩阵理论为桥梁，构筑线性系统的统一框架；第6 章现代控制理论进阶，为解决更复杂的控制问题打下基础。本书每章均有配套的习题。本书可作为普通高等学校自动化、电气工程等专业本科生、研究生的教材，也可作为从事自动控制的工程技术人员的参考书。本书配有电子课件、教案大纲、习题解答等教学资源，欢迎选用本书作教材的教师登录www.cmpedu.com 注册下载，或联系微信13910750469 索取（注明教师姓名+学校）。

目录前言第1章导论1.1反馈调节原理与分析框架1.1.1单变量系统构成与反馈调节的优势1.1.2经典控制理论的分析框架1.2多变量耦合的困扰与可解途径1.2.1多变量运动控制系统及其困扰1.2.2多变量过程控制系统及其困扰1.2.3多变量控制的可解途径本章小结习题第2章状态空间描述与分析2.1状态空间描述2.1.1状态变量与系统描述2.1.2状态空间描述实例2.1.3传递函数矩阵与状态空间实现2.2状态响应与稳定性2.2.1状态转移矩阵与响应2.2.2响应模态与系统性能2.3能控性与能观性2.3.1能控性与能控性判据2.3.2能观性与能观性判据2.3.3对偶系统与能控能观性2.4状态空间的线性变换2.4.1状态变换与相似系统2.4.2对角形变换与内部结构特征2.4.3能控形变换与控制器标准形2.4.4能观形变换与观测器标准形2.4.5系统能控与能观性分解本章小结习题第3章状态反馈与伺服控制3.1状态反馈与状态观测3.1.1状态反馈与极点配置3.1.2状态观测器与分离定理3.1.3多变量系统的设计实例3.2多变量伺服控制3.2.1基于解耦的伺服控制3.2.2基于准确线性化的伺服控制本章小结习题第4章很优控制与滚动优化4.1很优控制4.1.1性能指标泛函与很优控制问题4.1.2变分法与很优控制原理4.1.3线性二次型很优控制4.2模型预测控制4.2.1基于动态矩阵的模型预测控制4.2.2基于状态空间的模型预测控制本章小结习题第5章线性系统理论5.1多项式矩阵描述与分析工具5.1.1多项式矩阵描述5.1.2等价变换与史密斯规范形5.1.3多项式矩阵因式分解5.2等价系统与传递函数矩阵实现5.2.1系统矩阵与性能分析5.2.2传递函数矩阵与实现5.3线性系统的综合5.3.1模型匹配与系统解耦5.3.2模态嵌入与伺服控制5.4有理分式矩阵描述与镇定控制器设计5.4.1有理分式矩阵描述5.4.2镇定控制器设计本章小结习题第6章现代控制理论进阶6.1李雅普诺夫稳定性理论6.1.1一般系统的稳定性6.1.2李雅普诺夫稳定判据6.1.3李雅普诺夫分析法6.2随机过程与滤波估计6.2.1随机过程概论6.2.2状态估计与卡尔曼滤波6.2.3参数估计与最小二乘法6.3鲁棒控制原理6.3.1不确定性描述6.3.2鲁棒稳定与镇定设计6.4系统可控能力分析6.4.1系统性能的基本6.4.2可控能力的几个重要结论本章小结习题参考文献