自动控制系统 第3版PDF电子书下载

译者的话 1

序言 1

第一章　绪论 1

1-1　控制系统 1

目录 1

1-2　什么是反馈？它的作用是什么？ 5

1-3　反馈控制系统的类型 8

2-1　引言 12

2-2　复变数的概念 12

第二章　数学基础 12

2-3　拉氏变换 14

2-4　用部分分式展开法求拉氏反变换 17

2-5　用拉氏变换法解线性常微分方程 20

2-6　矩阵理论初步 22

2-7　矩阵代数 26

2-8 z变换 33

参考文献 39

习题 40

3-2　线性系统的传递函数 44

第三章　传递函数和信号流图 44

3-1 引言 44

3-3　线性系统的冲激响应 47

3-4　方框图 49

3-5　信号流图 54

3-6　信号流图基本性质的小结 56

3-7　信号流图的一些定义 57

3-8　信号流图代数 59

3-9　绘制信号流图的例子 60

3-10　信号流图的通用增益公式 63

3-11　通用增益公式在方框图上的应用 66

3-12　离散系统的传递函数 68

参考文献 74

习题 75

第四章　动态系统的状态变量表示法 80

4-1　状态概念的提出 80

4-2　状态方程和动态方程 81

4-3　状态方程的矩阵表示法 83

4-4　状态转移矩阵 84

4-5　状态转移方程 87

4-6　状态方程和高阶微分方程的关系 90

4-7　相变量的标准形变换 92

4-8　状态方程和传递函数的关系 97

4-9　特征方程、特征值和特征向量 99

4-10　A矩阵的对角线化（相似变换） 100

4-11　若当（Jordan）标准形 104

4-12　状态图 107

4-13　传递函数的分解 116

4-14　模态变换 120

4-15　线性系统的能控性 122

4-16　线性系统的能观测性 130

4-17　能控性、能观测性与传递函数间的关系 133

4-18　非线性状态方程及其线性化 135

4-19　线性离散系统的状态方程 138

4-20　离散状态方程的z变换解法 142

4-21　离散系统的状态图 144

4-22　采样系统的状态图 146

4-23　线性时变系统的状态方程 148

参考文献 151

习题 153

第五章　物理系统的数学模型 162

5-1 引言 162

5-2　电网络方程 162

5-3　机械元件的模型 164

5-4　机械系统方程 175

5-5　控制系统中的误差检测装置 179

5-6　测速发电机 187

5-7　控制系统用的直流电动机 188

5-8　两相感应电动机 193

5-9　步进电动机 195

5-10　张力控制系统 200

5-11　边缘导引控制系统 201

5-12　传输延迟系统 205

5-13　太阳定向仪系统 206

参考文献 210

习题 211

6-2　控制系统时间响应的典型试验信号 220

6-1　引言 220

第六章　控制系统的时域分析 220

6-3　控制系统的时域特性——稳态响应 222

6-4　控制系统的时域特性——暂态响应 231

6-5　二阶系统的暂态响应 232

6-6　位置控制系统的时间响应 241

6-7　微分控制对反馈控制系统时间响应的影响 250

6-8　积分控制对反馈控制系统时间响应的影响 254

6-10　状态变量反馈控制 257

6-9　速度反馈或测速发电机反馈控制 257

参考文献 260

习题 260

第七章　控制系统的稳定性 267

7-1　引言 267

7-2　稳定性、特征方程和状态转移矩阵 267

7-3　有输入的线性定常系统的稳定性 269

7-4　判定线性控制系统稳定性的方法 271

7-5　劳斯-胡尔威茨判据 272

7-6　乃氏判据 278

7-7　乃氏判据的应用 288

7-8　在G（s）H（s）中追加极点和零点对乃氏轨迹形状的影响 294

7-9　多环系统的稳定性 297

7-10　时滞线性控制系统的稳定性 300

7-11　非线性系统的稳定性——波波夫判据 302

参考文献 306

习题 308

8-1 引言 312

8-2　根轨迹的基本条件 312

第八章　根轨迹法 312

8-3　全根轨迹的绘制 316

8-4　用根轨迹法解多项式的根 342

8-5　根轨迹法的几个重要特点 346

8-6　广义根轨迹 355

8-7　纯时滞系统的根轨迹 361

8-8　根轨迹和极坐标图的关系 369

8-9　离散控制系统的根轨迹 371

参考文献 375

习题 378

9-1　引言 381

第九章　控制系统的频域分析 381

9-2　频域特性指标 384

9-3　二阶系统的Mp、ωp及频带宽度 384

9-4 在开环传递函数上追加零点的影响 387

9-5　在开环传递函数上追加极点的影响 391

9-6　相对稳定性——增益裕量、相角裕量及Mp 392

9-7　相对稳定性与伯德图的幅值曲线斜率的关系 400

9-8　G（jω）平面上的等M轨迹 401

9-9　G（jω）平面上的等相角轨迹 404

9-10　幅相平面上的等M和等N轨迹——尼柯尔斯图线 405

9-11 非单位反馈系统的闭环频率响应分析 410

9-12　用频域法研究敏感度 411

参考文献 413

习题 414

第十章　控制系统设计引论 417

10-1 引言 417

10-2　控制系统的经典设计法 421

10-3　相位超前校正 425

10-4　相位滞后校正 441

10-5　滞后-超前校正 453

10-6　桥接T型网络校正 457

参考文献 463

习题 463

第十一章　最优控制引论 470

11-1 引言 470

11-2　解析设计法 471

11-3　参数最优化 479

11-4 有指定特征值的系统的设计——能控性的一种应用 481

11-5　状态观测器的设计 484

11-6　最优线性调节器设计 493

11-7　部分状态反馈的设计 507

参考文献 513

习题 514

附录A 频域图 518

A-1　传递函数的极坐标图 518

A-2　传递函数的伯德图（转角图） 523

A-3　幅相图 531

附录B 拉氏变换表 533

附录C 拉格朗日乘数法 535