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前言 1

第一章 自动控制的基本概念 1

第一节 自动控制的提出 1

第二节 控制系统分类 3

第三节 对自动控制系统的基本要求 7

第四节 控制工程基础研究的主要内容 8

小结 9

习题 9

第二章 自动控制系统的数学模型 10

第一节 控制系统微分方程的建立 10

第二节 传递函数 22

第三节 结构图及其等效变换 30

第四节 信号流图 40

第五节 脉冲响应函数 45

第六节 传递函数描述与转换的MATLAB 46

方法 46

小结 49

习题二 49

第三章 自动控制系统的时域分析 52

第一节 线性定常系统的时域响应 52

第二节 线性定常系统的稳定性 56

第三节 闭环系统的稳态误差 62

第四节 一阶系统的瞬态性能分析 71

第五节 二阶系统的瞬态性能分析 73

第六节 高阶系统分析 87

第七节 基本控制规律的分析 90

第八节 MATLAB在控制系统时域分析中的 93

应用 93

小结 96

习题三 97

第四章 自动控制系统的根轨迹分析 100

第一节 根轨迹和根轨迹图 100

第二节 绘制根轨迹图的一般规则 104

第三节 非典型形式系统根轨迹的绘制 115

第四节 增加开环零、极点对根轨迹的影响 126

第五节 根轨迹分析法应用实例 129

第六节 MATLAB在控制系统根轨迹分析中的应用 135

小结 139

习题四 140

第五章 自动控制系统的频域分析 144

第一节 频率响应及频率特性的基本概念 144

第二节 典型环节的频率特性 149

第三节 开环系统的对数频率特性图 157

第四节 开环系统的极坐标频率特性图 162

第五节 奈奎斯特稳定判据 164

第六节 控制系统的相对稳定性和稳定裕量 173

第七节 开环频率特性与控制系统时域性能的关系 177

第八节 闭环频域性能指标与系统性能的关系 181

第九节 MATLAB在控制系统频域分析中的应用 187

小结 192

习题五 193

第六章 自动控制系统校正装置 197

综合 197

第一节 校正的基本概念 197

第二节 PID控制器的参数整定 199

第三节 常用串联校正装置特性 203

第四节 根轨迹法综合串联校正装置 211

第五节 频率法综合串联校正装置 214

第六节 期望频率特性法综合串联校正装置 223

第七节 期望频率特性法综合反馈校正装置 229

第八节 延迟系统校正装置综合 232

小结 233

习题六 234

第七章 非线性控制系统分析 237

第一节 非线性控制系统概述 237

第二节 描述函数法 239

第三节 相平面法 252

第四节 利用MATLAB分析非线性控制系统 268

小结 269

习题七 269

第八章 线性离散控制系统分析与综合 271

第一节 线性离散控制系统概述 271

第二节 采样过程和采样定理 273

第三节 Z变换理论 277

第四节 脉冲传递函数 288

第五节 离散控制系统稳定性分析 296

第六节 离散控制系统动态性能分析 299

第七节 离散控制系统稳态误差分析 303

第八节 根轨迹法在离散控制系统中的应用 306

第九节 频率特性法在离散控制系统中的应用 309

第十节 最少拍离散控制系统的综合 315

第十一节 利用MATLAB分析离散控制系统 321

小结 323

习题八 324

附录 326

附录一 常用函数的拉普拉斯变换表 326

附录二 常用函数的z变换表 327

附录三 常用 MATLAB命令 328

参考文献 335