《现代控制理论》教学大纲
课程名称：    现代控制理论            英文名称：    Modern Control Theory

学时学分：   54/3                             课程性质：   学位专业课
开课单位:       云鼎国际4118welcome            适用专业：    运筹学与控制论、模式识别与智能系统
预修课程：   常微分方程，线性代数，复变分析，泛函分析，信号与系统
大纲执笔人：贾新春                        开课学期：   春季学期
教学方式：    主讲、研讨                考核方式：    闭卷
 
一、课程目的与要求
《现代控制理论》是运筹学与控制论、模式识别与智能系统专业硕士研究生的学位专业课程。主要介绍控制理论中的基本概念、基本理论以及控制综合等方面的基础知识，其中包括：古典控制理论、线性系统的状态空间描述、系统的可控性与可观测性、系统的对偶原理、线性定常系统的线性变换、系统的反馈控制与极点配置、系统的状态观测器与分离原理、李雅普诺夫稳定性理论、最优控制理论等。同时加强控制系统的一些仿真试验环节。该课程内容充实，具有广阔的应用前景，适合于应用数学、工科专业的研究生学习。该课程的学习将有助于学生掌握并应用控制理论，提高解决实际问题的能力。
 
二、教学内容及学时安排
第一章   控制论的发展历史与主要研究内容                               4 学时
简要介绍控制论的发展过程中的一些重大历史，以及当今控制论的主要研究方向。
第二章   古典控制理论                                                 6学时
简要介绍SISO控制系统的频域方法，包括：Laplace变换、传递函数、系统零极点，信号流图，传递函数的梅森（Mason）公式计算方法,劳思-赫尔维茨稳定判据。
第三章   线性系统的状态空间描述                                       8学时
主要包括连续时间系统描述的基本概念、基本形式、状态空间表达式的建立方法、状态转移矩阵和状态响应解、传递矩阵的状态空间实现、以及离散时间系统的相应理论。
第四章   系统的可控性与可观测性                                       8学时
主要包括一般系统的可控性与可观测性的概念、线性连续系统的可控性与可观测性的判据、线性离散系统的可控性与可观测性的判据等。
第五章   线性定常系统的线性变换                                       6学时
    主要包括系统经线性变换后的基本形式、系统的对偶原理、系统在变换下的不变性和不变量、系统结构分解等。
第六章   反馈控制与极点配置                                           4学时
主要包括系统常用的反馈控制形式、系统极点配置等。
第七章   系统的状态观测器与分离原理                                   6学时
主要包括全维状态观测器设计、基于状态观测器的反馈控制与分离原理、降维状态观测器设计等。
第八章   李雅普诺夫稳定性理论                                        4学时
主要包括李雅普诺夫稳定性的一些基本概念、雅普诺夫稳定性的第二方法等。
第九章   最优控制理论                                                6学时
简要介绍最优控制理论的一些基本概念、二次最优控制理论等。
 
三、教材及主要参考书
1、《现代控制理论》, 胡寿松编, 科学出版社(第四版)，2001
2、《线性系统理论》, 郑大钟著, 清华大学出版社，2002
3、《自动控制原理》, 翁思义，杨平编著, 中国电力出版社，2001