现代科学技术的迅速发展，对自动控制的精度、速度、范围以及适应能力的要求越来越高，从而推动了自动控制理论和技术的迅速发展。从1932年奈奎斯特发表反馈放大器的稳定性论文以来，控制理论经过了80多年的发展历程。人们经常将前30年看成是经典控制理论的成熟和发展阶段，其后的30年看成是现代控制理论的形成和发展阶段，而将近20年看成是现代控制理论的完善以及多元化阶段，也有人称之为智能控制理论。

建立在状态空间法基础上的控制理论，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。现代控制理论已在航空航天技术、军事技术、通信系统、生产过程等方面得到广泛的应用。现代控制理论的某些概念和方法，还被用于人口控制、交通管理、生态系统、经济系统等领域的研究中。

现代控制理论是在20世纪50年代中期迅速兴起的空间技术的推动下发展起来的。空间技术的发展迫切要求建立新的控制原理，以解决诸如把宇宙火箭和人造卫星用最少燃料或最短时间准确地发射到预定轨道一类的控制问题。这类控制问题十分复杂，采用经典控制理论难以解决。1958年，苏联科学家庞特里亚金提出了名为极大值原理的综合控制系统的新方法。在这之前，美国学者R.贝尔曼于1954年创立了动态规划，并在1956年应用于控制过程。他们的研究成果解决了空间技术中出现的复杂控制问题，并开拓了控制理论中最优控制理论这一新的领域。1960—1961年，美国学者R.E.卡尔曼和R.S.布什建立了卡尔曼布什滤波理论，因而有可能有效地考虑控制问题中所存在的随机噪声的影响，把控制理论的研究范围扩大，拓展到更为复杂的控制问题。几乎在同一时期内，贝尔曼、卡尔曼等人把状态空间法系统地引入控制理论中，状态空间法对揭示和认识控制系统的许多重要特性具有关键的作用，其中能控性和能观测性尤为重要，已成为控制理论两个最基本的概念。到20世纪60年代初，一套以状态空间法、极大值原理、动态规划、卡尔曼布什滤波为基础的分析和设计控制系统的新的原理和方法已经确立，这标志着现代控制理论的形成。现代控制理论从20世纪50年代末产生以来，至今已经历了半个多世纪，在此期间从理论到实践都得到了很大的发展，解决了宇宙航行、导弹制导等领域中的一些高精度控制问题，为人们提供了可以很好地研究动态系统并获得理想性能的方法。在计算机应用空前发展的今天，现代控制理论及其应用正越来越为人们所重视。

随着工业生产和科学技术的发展，现代控制理论已经广泛深入地应用于工农业生产、交通运输、国防现代化和航空航天等领域。特别是我国神舟系列载人航天飞船的研制成功，极大地鼓舞了国人，提升了我国在国际社会中的地位。“现代控制理论”作为工科院校自动化及其相关专业重要的技术基础课，不仅对工程技术有指导作用，而且对培养学生的辩证思维能力，建立理论联系实际的科学观点和提高综合分析问题的能力，都具有重要的作用。深入理解、掌握现代控制理论的概念、思想和方法，对于学生日后解决实际控制工程问题，掌握控制理论其他学科领域的知识，都是必备的基础。

现代控制理论内容十分丰富，本教材旨在介绍现代控制理论的基础知识，且主要讨论线性定常系统。经过学习这些基础知识之后，读者可以进行更为深入的学习和研究。

本书由宝鸡文理学院胡皓担任主编，陕西理工学院王春侠、宝鸡文理学院任鸟飞任副主编。绪论、第1、3、7章由胡皓编写，第2、5章由王春侠编写，第4、6章由任鸟飞编写，在编写过程中，多位授课教师提出了许多宝贵的意见，在此表示感谢。本书在编写过程中学习和汲取了其他教材的部分内容，参考了许多院校老师们编写的教科书和习题集，在此谨向关心并为本书的出版付出辛勤劳动的所有同志表示深深的谢意!

由于编者水平有限，书中难免出现错误及不妥之处，恳请各位读者、同行批评指正。

编者

2014年5月