第一篇为线性系统理论，包括系统的可控性与可观测性、状态反馈设计、状态观测器设计以及系统稳定性分析。第二篇为最优控制理论，介绍了五条件约束和有等式约束的最优化问题、连续系统和离散系统最小值原理以及线性二次型指标的最优控制。第三篇为最优估计和滤波，介绍了最小二乘估计和线性最小方差估计；在正交投影的基础上介绍了离散型卡尔曼最优预测方程和最优滤波方程；讨论了滤波发散及克服发散的方法。本书可供非自动化类专业硕士研究生使用，也可作为自动化类专业本科高年级学生现代控制理论选修课使用。目前，自动控制技术已广泛地应用于工农业生产、交通运输和国防建设。指导自动控制系统分析和设计的控制理论也有了很大的发展，在2世纪4和5年代中发展起来的经典控制理论至今仍被成功地应用于单变量定常系统的分析和设计中。在5年代末、6年代初发展起来的现代控制理论具有更广泛的适用性，它可以用于多变量、定常或时变系统，所讨论的问题更复杂和深入。现代控制理论的概念、方法和体系已经渗透到许多学科领域。学科的交叉发展要求高级工程技术人员更多地了解和掌握其他相近学科、专业的知识。因此，一些非控制类专业的硕士生根据论文研究工作和知识结构的需要，选学现代控制理论的基础课程是很必要的。在现代控制理论的形成和发展的历史上，人们常常提到以下几个著名的成果：系统的可控性、可观测性概念；最优控制中的极小值原理与动态规划方法；卡尔曼递推滤波。编写本教材的目的是向非自动化专业的硕士研究生介绍现代控制理论的基础知识，因此将主要介绍这些基本内容。全书分为三篇，简介如下：第一篇为线性系统理论，介绍了线性时不变系统，包括系统的动态方程、系统的可控性与可观测性、标准形及传递函数阵的实现、状态反馈设计、极点配置问题、跟踪问题、解耦问题、状态观测器设计以及系统稳定性分析。为了后面两篇的需要，还简单介绍了线性时变系统的基本概念和连续时间系统的离散化问题。第二篇为最优控制理论，介绍了变分的基本概念、无条件约束和有等式约束的最优化问题、连续系统和离散系统最小值原理、最短时间控制、最少燃料控制、时间和燃料综合控制、线性二次型指标的最优控制、调节器问题以及跟踪问题。第三篇为最优估计和滤波，估计方法上介绍了最小二乘估计和线性最小方差估计。为了更好地了解卡尔曼滤波的特点，简介了维纳滤波；在正交投影的基础上介绍了离散型卡尔曼最优预测方程和最优滤波方程，讨论了卡尔曼滤波的推广、滤波的稳定性、滤波发散以及克服发散的方法。本书在取材和阐述方式上，注意了工程性；考虑到授课学时的限制（5学时左右），在内容上尽量删繁就简，避免过分地引申和扩充；在叙述问题时，力求概念明确和遵循教学顺序。每篇均安排了一定数量相对比较简单的练习题，它的目的主要是使读者通过练习熟悉所学的知识。本书可供非自动化类专业硕士研究生使用，也可作为自动化类专业本科高年级学生现代控制理论选修课使用。本书由程鹏（线性系统理论）、王艳东（最优控制理论、最优估计和滤波）合编。这本教材是在北京航空航天大学长期教学的基础上形成的，教研室的汪声远、王纪文等同志都曾致力于“现代控制理论基础尸课程和教材的建设工作，他们的经验和成果对本教材的形成起了重要的作用，编者在此表示感谢。本书在编写过程中参考并汲取了许多院校专家们编写的教科书和习题集，在此表示感谢。编者23年3月
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