自动控制理论习题集PDF电子书下载

第一章 系统的数学模型 1

§1-1 数学模型 1

§1-2 系统微分方程式的建立 1

目录 1

§1-3 传递函数 2

§1-4 系统的结构图和信号流图 2

一、系统的结构图（系统的方框图） 2

二、信号流图 5

§1-5 状态变量表达式 6

一、状态变量表达式 6

二、状态变量表达式和传递函数（或传递矩阵）的关系 7

例题和解答 9

习题 30

§2-1 稳态误差 39

第二章 系统分析 39

§2-2 系统的稳定性和稳定性判据 40

一、线性系统的稳定性 40

二、赫尔维茨判据 41

三、劳斯判据 41

§2-3 控制系统的瞬态响应 42

一、瞬态响应 42

二、二阶系统的瞬态响应性能指标 44

§2-4 电子模拟计算机模拟图 45

例题和解答 46

习题 68

第三章 根轨迹法 75

§3-1 绘制根轨迹的基本条件 75

一、根轨迹法 75

§3-2 绘制根轨迹的规则 76

二、绘制根轨迹的基本条件 76

例题和解答 78

习题 98

第四章 频率法 102

§4-1 频率特性 102

§4-2 频率特性的图示法 102

一、极坐标图 102

二、对数坐标图 103

§4-3 频率特性的稳定判据 107

一、奈魁斯特稳定判据 107

二、对数坐标图与系统稳定性 109

§4-4 频率特性与瞬态响应 110

§4-5 闭环频率特性 111

一、等幅值轨迹（M圆）和等相角轨迹（N圆） 111

二、尼柯尔斯图线 111

例题和解答 114

习题 129

第五章 状态空间法 136

§5-1 线性系统齐次状态方程的解法 136

一、状态转移矩阵 136

二、齐次状态方程的解法 136

§5-2 线性系统非齐次状态方程的解法 138

§5-3 线性系统的能控性和能观测性 138

一、能控性及能控性判据 138

二、能观测性及能观测性判据 139

§5-4 线性系统的稳定性 140

一、应用略普诺夫第一法（间接法）判别系统稳定性 140

二、应用略普诺夫第二法（直接法）判别系统稳定性 141

例题和解答 141

习题 167

§6-1 自动控制系统的校正 175

一、校正方式 175

第六章 系统的综合 175

二、校正装置 176

§6-2 校正装置的综合 179

一、串联校正装置的综合 179

二、反馈校正装置的综合 179

§6-3 状态空间法中系统的极点配置和系统的镇定 180

§6-4 观测器 181

一、观测器的构成 181

二、观测器存在条件 181

三、降维观测器 182

§6-5 带观测器的闭环控制系统 183

例题和解答 184

习题 209

§7-2 研究非线性系统的描述函数法 215

一、描述函数法 215

§7-1 非线性系统的若干特征 215

第七章 非线性系统 215

二、稳定性分析 216

§7-3 研究非线性系统的相平面法 220

一、相平面法 220

二、奇点和极限环 221

§7-4 分析非线性系统稳定性的略普诺夫法 225

一、阿塞尔曼法 225

二、克拉索夫斯基法 225

三、变量梯度法 226

例题和解答 226

习题 253

第八章 数字-采样系统 259

§8-1 采样系统的数学模型 259

一、差分方程 259

三、状态变量表达式 260

二、脉冲传递函数（Z传递函数） 260

§8-2 采样系统的分析 262

一、采样系统的稳定性、瞬态质量和稳态性能 262

二、用根轨迹法分析采样系统 263

三、用频率法分析采样系统 265

§8-3 采样系统的综合 266

一、应用对数频率法综合采样系统 266

二、应用根轨迹法综合采样系统 267

三、最少拍采样系统的综合 268

§8-4 采样系统的能控性和能观测性 269

一、采样系统的状态完全能控性 269

二、采样系统的状态完全能观测性 269

例题和解答 269

习题 290

§9-1 最优控制和性能指标 296

第九章 最优控制 296

§9-2 求解最优控制问题的方法 297

一、变分法 297

二、动态规划法 298

三、庞特略金极大值原理 299

§9-3 基于二次型性能指标的线性最优控制系统 300

一、李萨蒂方程 300

例题和解答 301

三、具有要求衰减系数的最优控制系统 301

二、线性最优控制系统的频域特性 301

习题 319

习题参考答案 324

附录 350

一、拉普拉斯变换和Z变换表 350

二、拉普拉斯变换的基本定理和性质 352

三、Z变换的基本定理和性质 353

参考资料 353