建立在状态空间法基础上的一种控制理论，是自动控制理论的一个主要组成部分。在现代控制理论中，对控制系统的分析和设计主要是通过对系统的状态变量的描述来进行的，基本的方法是时间域方法。 现代控制理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多，包括线性系统和非线性系统，定常系统和时变系统，单变量系统和多变量系统。它所采用的方法和算法也更适合于在数字计算机上进行。现代控制理论还为设计和构造具有指定的性能指标的最优控制系统提供了可能性。

《现代控制理论》是2008年1月1日出版的图书，作者是余成波、张莲、胡晓倩。

《现代控制理论》是2012年科学出版社出版的图书，作者是夏超英。

《现代控制理论》是2014年清华大学出版社出版的图书，作者是胡皓、王春侠、任鸟飞。

《现代控制理论》是2013年人民邮电出版社出版的图书，作者是汪纪锋。

现代控制理论
本书深入浅出地阐述了现代控制理论的基础内容以及几个现代控制理论专题,主要包括状态空间描述的建立、控制系统运动分析、稳定性分析、能控性和能观测性、状态反馈和状态观测器，以及最优控制、卡尔曼滤波、系统辨识、自适应控制等。本书适于作为高等院校自动化、电气工程及其自动化专业以及其它相关专业的教材，也可供广大青年读者自学深造使用，还可作为自动化领域研究人员的参考书。
1控制系统的状态空间描述1
11引言1
12状态空间描述2
121状态和状态空间2
122被控过程的状态空间描述3
123非线性状态空间描述的线性化5
13状态空间描述的状态变量图6
14状态空间描述的建立7
141从系统的机理出发建立状态空间描述7
142从系统结构图出发建立状态空间描述9
15化输入输出描述为状态空间描述10
151能控标准形实现11
152能观测标准形实现14
153约当标准形实现15
154多输入多输出系统的实现18
16离散系统状态空间描述的建立18
17线性变换19
171线性非奇异变换19
172系统的特征值和特征向量21
173将状态空间描述变换为约当标准形23
18由状态空间描述求传递函数阵30
181单输入单输出系统30
182多输入多输出系统31
183传递函数阵的不变性32
习题133
2线性系统的状态空间运动分析36
21线性定常系统的齐次解36
22矩阵指数函数38
221矩阵指数函数的定义38
222矩阵指数函数的性质38
223矩阵指数函数的计算41
23线性定常系统的非齐次解47
24线性定常系统的状态转移矩阵49
241状态转移矩阵49
242状态转移矩阵的性质51
243由状态转移矩阵求系统矩阵52
25线性时变系统的运动53
251线性时变系统的状态转移矩阵53
252线性时变系统状态方程的求解55
26线性连续系统的时间离散化56
27线性离散系统的运动分析61
习题265
3线性控制系统的能控性和能观测性68
31能控性和能观测性的概念68
32连续时间线性定常系统的能控性71
321状态能控性定义71
322状态能控性的判别准则72
323输出能控性定义及判别准则76
33连续时间线性定常系统的能观测性77
331线性定常系统能观测性的定义78
332能观测性判别准则78
34离散时间线性定常系统的能控性和能观测性81
341能控性定义与判据81
342能观测性定义与判据84
343采样周期对离散时间线性系统能控性和能观测性的影响85
35连续时间线性时变系统的能控性与能观测性86
351能控性定义与判别准则86
352能观测性定义与判据87
36线性系统能控性与能观测性的对偶关系89
361对偶系统89
362对偶定理89
37能控标准形和能观测标准形90
371问题的提法90
372能控标准形91
373能观测标准形94
38传递函数中零极点对消与状态能控和能观测之间的关系95
39线性系统结构按能控性、能观测性的分解100
391系统按能控性分解100
392系统按能观测性分解102
393系统按能控性和能观测性分解104
394结构分解的另一种方法108
习题3109
4控制系统的稳定性——Lyapunov第二方法113
41关于稳定性的几个定义113
411平衡状态113
412Lyapunov意义下的稳定性114
42李亚普诺夫第一方法115
43李亚普诺夫第二方法118
431预备知识119
432Lyapunov第二方法的几个定理120
433几点说明123
44非线性系统的Lyapunov稳定性分析123
441Krasovskii方法123
442变量梯度法125
45线性定常系统的Lyapunov稳定性分析128
451线性连续定常系统的稳定性分析128
452线性定常离散系统的稳定性分析129
46Lyapunov第二方法在线性系统设计中的应用131
461线性定常系统的校正131
462用Lyapunov函数估计线性系统动态响应的快速性132
习题4133
5线性定常系统的综合136
51状态反馈与极点配置136
511系统的结构与数学描述137
512状态反馈极点配置的条件与算法137
513状态反馈几点问题的讨论139
52输出反馈与极点配置141
521输出反馈的系统结构与数学描述141
522输出反馈的极点配置条件与算法142
53控制系统的镇定问题144
54状态重构与状态观测器的设计146
541全维状态观测器设计146
542降维状态观测器149
543分离定理151
55多变量系统的解耦控制154
551多变量系统的耦合关系154
552解耦控制的基本思想155
553两种常用的解耦控制方法155
习题5158
6现代控制理论专题161
61最优控制161
611最优控制问题的一般提法161
612变分法162
613变分法在最优控制中的应用168
614最小值原理170
615线性二次型最优控制177
616动态规划183
62离散系统的卡尔曼滤波190
621卡尔曼滤波问题的提法190
622离散系统卡尔曼最优预测基本方程191
623离散系统卡尔曼滤波基本方程196
624卡尔曼滤波的稳定性与发散问题197
63系统辨识与自适应控制198
631系统辨识的一些基本概述198
632最小二乘法辨识201633递推最小二乘法辨识206634广义最小二乘法209635模型阶次的确定212636系统辨识在自适应控制中的应用213习题6220参考文献224