本书总共分为六章。第一章给出了绪论，介绍了线性系统理论的发展过程和基本内容，使读者能对该书的主要内容有清晰的认识。第二章详细介绍了状态空间的基本概念、状态空间模型的分析设计方法以及针对不同系统的动态分析方法，使得读者能够快速的掌握线性系统分析和设计的基础，为后面章节的学习打下基础。第三章介绍了能控性和能观性的基本概念，同时详细介绍了系统能控性和能观性的判定条件以及系统的结构分解方法。第四章介绍了李亚普诺夫稳定性理论的基本概念和意义，着重介绍了李亚普诺夫第二方法和线性系统的稳定性判定定理，为后续章节的学习奠定了基础。第五章介绍了状态反馈和输出反馈的基本概念以及状态观测器的具体设计方法，为后续章节最优控制的学习做了铺垫。第六章详细介绍了两类最优控制问题、研究最优控制问题的工具以及强化学习在最优控制问题中的应用，弥补了近些年教材内容的单一和不完整性，满足当前教材改革发展的需求。