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内容简介

本书主要面向机械类、仪器类专业背景的高年级本科生和研究生，可作为《控制工程基础（第二版）》（董景新等编着，清华大学出版社2003年出版）的后续教材，也可供相关领域的科技人员参考。

全书分4大部分共23章。第1部分（第1~7章）介绍现代控制理论的基础知识，主要内容包括概述、控制系统的状态空间法、线性控制系统状态方程的解、线性系统的能控性和能观测性、系统的稳定性、线性控制系统的综合以及控制理论中需要用到的最优估计理论基础知识。第2部分（第8~14章）介绍最优控制方面的内容，包括最优控制概述、变分法求最优控制、极大值原理、动态规划法、时间最优控制、线性二次型最优控制、线性系统的随机最优控制。第3部分（第15~17章）介绍自适应控制方面的内容，包括自适应控制概述、模型参考自适应控制、自校正控制。第4部分（第18~23章）介绍智慧型控制方面的内容，包括智慧型控制概述、模糊控制、神经网路控制、混沌控制、遗传算法以及第23章的倒立摆控制实例。

前言

随着机电一体化技术的迅猛发展，面对高技术机电产品在市场上的激烈竞争，原先对控制技术涉足较少的机械类、仪器类学科对控制技术的需求空前增长。日新月异的高技术创新型机电产品翻新越来越快，经典控制技术已经难以完全胜任，最优控制、自适应控制、智慧型控制等现代控制技术在机械类、仪器类学科的引入是历史的必然。本书试图面对机械类、仪器类在本科阶段已经学过经典控制理论的研究生、本科高年级学生和工程技术人员介绍现代控制理论和方法的基本内容。本教材着重于概念的建立和理解，不追求严格的定理理论证明，同时书中力图引入一些例题帮助读者理解概念和方法，侧重于套用。

本书分4大部分共23章。第1部分共7章，介绍现代控制理论的基础知识，主要内容包括概述、控制系统的状态空间法、线性控制系统状态方程的解、线性系统的能控性和能观测性、系统的稳定性、线性控制系统的综合、控制理论中需要用到的最优估计理论基础知识。第2部分共7章，介绍最优控制方面的内容，包括最优控制概述、变分法求最优控制、极大值原理、动态规划法、时间最优控制、线性二次型最优控制、线性系统的随机最优控制。第3部分共3章，介绍自适应控制方面的内容，包括概述、模型参考自适应控制、自校正控制。第4部分共6章，介绍智慧型控制方面的内容，前5章包括概述、模糊控制、神经网路控制、混沌控制、遗传算法。最后一章介绍倒立摆控制实例。为了更好地理解和掌握本书的内容，除各章正文中的例题外，在各章后均选编了有关习题，书后还有部分习题的参考答案，以便读者自学。

本教材第7章最优估计理论基础和第19章模糊控制由吴秋平副教授编写，其他章节由董景新教授编写，全书由董景新教授统稿，第23章的实例主要由研究生李恺提供。

现代控制理论和技术领域广阔，内容浩瀚，并处于不断发展中。在编写本书的过程中，笔者深感欲写好这类教材，不仅需要教学经验，同时必须具备控制理论的功底，而且还需要在机械和控制技术方面丰富的实践经验。笔者自感缺憾很多，错误疏漏在所难免，恳请读者不吝赐教。

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现代控制理论与方法概论

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