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現代控制理論是控制工程領域的重要發展，起源於20世紀中葉。它是相對於古典控制理論而言的一種新的控制方法，主要基於狀態空間表示法來分析和設計複雜的動態系統。
現代控制理論的核心是狀態空間表示法。它使用狀態變數來完整描述系統在任意時刻的內部狀態，並通過狀態方程和輸出方程來表示系統的動態行為。這種方法能夠處理多輸入多輸出系統，提供比古典控制更豐富的系統資訊。
現代控制理論特別關注系統的可控制性和可觀測性。可控制性是指能否通過控制輸入使系統從任意初始狀態轉移到任意目標狀態。可觀測性是指能否通過觀測輸出來完全確定系統的內部狀態。這兩個概念是現代控制系統設計的基礎。
現代控制與古典控制的一個重要區別是處理系統的複雜度。古典控制主要針對單輸入單輸出系統，使用頻域分析和傳遞函數。而現代控制能夠處理多輸入多輸出系統，使用時域分析和狀態空間方法，這使得它能夠應對更複雜的工程問題。
現代控制理論包含許多先進的控制方法。最佳控制通過最小化成本函數來設計控制器；自適應控制能夠根據系統變化自動調整參數；魯棒控制具有強大的抗干擾能力；預測控制則能預測系統未來行為。這些方法在航空航天、機器人、工業自動化等領域有廣泛應用。