现代控制理论(第2版)
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第2版前言

教材是学校教育教学、推进立德树人的关键要素,是国家意志和社会主义核心价值观的集中体现,是解决“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这一根本问题的核心载体。随着科学技术的快速发展和高等教育改革的深入,为实现兼顾课程思政与工程教育双重要求,本书编者在原有版本基础上对第1版教材进行修订和优化。

修订的主要内容包括:

1)由于教学计划的调整,课程授课学时减少,为适应新的教学大纲和教学计划要求,将第1版3.5节中的“能控标准Ⅱ型”和“能观标准Ⅰ型”、5.4节“解耦控制”、6.2节“状态估计与卡尔曼滤波”、6.3节“系统辨识”和6.4节“自适应控制”相关内容删除。

2)为了更好地帮助学生梳理章节内容,提取知识重点、课程难点和能力要求,在每章的开始和结尾处分别增加了“学习目标”和“本章要点”。

3)将课程思政引入教学课件中,每章节开头思政引领,精选引语和提供导读。通过课程思政与教学内容的融合,培养学生爱国奉献的科学精神和爱国情怀。

4)新版教材提供了丰富的数字化教学资源,包括教学大纲、教学课件、高质量教学视频、课后练习答案等,教学微课以二维码形式在书中相应位置出现,随扫随学。另外,与本书配套的数字课程“现代控制理论”在爱课程平台(https://www.icourse163.org/course/CHD-1461786182?from=searchPage&outVendor=zw mooc pcssjg)和智慧树平台(https://coursehome.zhihuishu.com/courseHome/1000000483)上线,读者可以登录相关平台进行在线学习。

修订后本书以状态空间法为基础,系统阐述了现代控制理论的基本原理及其分析综合方法,主要内容包括线性系统的状态空间描述、线性系统的运动分析、线性系统的能控性和能观测性、李雅普诺夫稳定性分析以及线性系统的状态综合等。在此基础上,简单介绍了最优控制和状态估计与卡尔曼滤波的基本理论与内容,以开阔学生视野,为学生在研究生阶段的进一步学习打下基础。

在编写方法上,仍保持第1版的特色。突出现代控制理论的物理概念和工程背景,并在每一章节的最后给出对应的MATLAB仿真算例,加强学生系统分析、工程设计与实践能力的培养。本书论述清楚,基本概念、定理和定义等叙述准确、易懂,定理证明严密、规范,可读性好,便于自学。

本书由长安大学闫茂德教授、胡延苏副教授和西北工业大学高昂副教授共同编写。其中,闫茂德编写了绪论、第4章和第5章;高昂编写了第2章和第6章;胡延苏编写了第1章和第3章。全书由闫茂德教授整理定稿。

由于编者水平有限,书中难免有遗漏和不当之处,敬请广大读者批评指正。

编者