现代控制系统 第12版PDF电子书下载

第1章 控制系统导论 1

1.1 引言 1

1.2 自动控制简史 3

1.3 控制系统实例 7

1.4 工程设计 11

1.5 控制系统设计 13

1.6 机电一体化系统 15

1.7 绿色工程 17

1.8 控制系统前瞻 18

1.9 设计实例 19

1.10 循序渐进设计实例：磁盘驱动器读取系统 22

1.11 小结 24

技能自测 24

基础练习题 26

一般习题 27

难题 31

设计题 32

术语和概念 34

第2章 系统数学模型 35

2.1 引言 35

2.2 物理系统的微分方程（组） 35

2.3 物理系统的线性近似 39

2.4 拉普拉斯变换 41

2.5 线性系统的传递函数 46

2.6 框图模型 57

2.7 信号流图模型 60

2.8 设计实例 65

2.9 利用控制系统设计软件进行系统仿真 82

2.10 循序渐进设计实例：磁盘驱动器读取系统 93

2.11 小结 95

技能自测 95

基础练习题 98

一般习题 104

难题 115

设计题 117

计算机辅助设计题 119

术语和概念 121

第3章 状态空间模型 124

3.1 引言 124

3.2 动态系统的状态变量 125

3.3 状态微分方程（组） 127

3.4 信号流图模型和框图模型 131

3.5 其他形式的信号流图和框图模型 139

3.6 由状态方程求解传递函数 143

3.7 状态转移矩阵和系统时间响应 144

3.8 设计实例 147

3.9 利用控制系统设计软件分析状态空间模型 157

3.10 循序渐进设计实例：磁盘驱动器读取系统 160

3.11 小结 162

技能自测 162

基础练习题 165

一般习题 168

难题 176

设计题 178

计算机辅助设计题 179

术语和概念 181

第4章 反馈控制系统的特性 183

4.1 引言 183

4.2 偏差信号分析 185

4.3 控制系统对参数变化的灵敏度 186

4.4 反馈控制系统的干扰信号 189

4.5 系统瞬态响应的调控 193

4.6 稳态误差 196

4.7 反馈的代价 197

4.8 设计实例 198

4.9 利用控制系统设计软件分析控制系统特性 209

4.10 循序渐进设计实例：磁盘驱动器读取系统 214

4.11 小结 217

技能自测 218

基础练习题 221

一般习题 225

难题 232

设计题 235

计算机辅助设计题 238

术语和概念 241

第5章 反馈控制系统的性能 242

5.1 引言 242

5.2 测试输入信号 243

5.3 二阶系统的性能 245

5.4 零点和第三个极点对二阶系统响应的影响 249

5.5 s平面上特征根的位置与系统的瞬态响应 253

5.6 反馈控制系统的稳态误差 255

5.7 综合性能指标 260

5.8 线性系统的简化 266

5.9 设计实例 269

5.10 利用控制系统设计软件分析系统性能 278

5.11 循序渐进设计实例：磁盘驱动器读取系统 282

5.12 小结 284

技能自测 285

基础练习题 287

一般习题 291

难题 296

设计题 298

计算机辅助设计题 301

术语和概念 304

第6章 线性反馈系统的稳定性 305

6.1 稳定性的概念 305

6.2 劳斯-赫尔维茨稳定性判据 308

6.3 反馈控制系统的相对稳定性 314

6.4 状态变量系统的稳定性 315

6.5 设计实例 318

6.6 利用控制系统设计软件分析系统的稳定性 324

6.7 循序渐进设计实例：磁盘驱动器读取系统 330

6.8 小结 333

技能自测 333

基础练习题 335

一般习题 338

难题 343

设计题 346

计算机辅助设计题 349

术语和概念 350

第7章 根轨迹法 351

7.1 引言 351

7.2 根轨迹的概念 351

7.3 绘制根轨迹 355

7.4 应用根轨迹法进行参数设计 369

7.5 灵敏度与根轨迹 373

7.6 PID控制器 377

7.7 负增益控制 387

7.8 设计实例 390

7.9 利用控制系统设计软件分析根轨迹 401

7.10 循序渐进设计实例：磁盘驱动器读取系统 405

7.11 小结 406

技能自测 408

基础练习题 411

一般习题 415

难题 425

设计题 429

计算机辅助设计题 434

术语和概念 436

第8章 频率响应法 438

8.1 引言 438

8.2 频率响应图 440

8.3 频率响应测量 455

8.4 频域性能指标 456

8.5 对数幅相图 459

8.6 设计实例 460

8.7 利用控制系统设计软件的频率响应方法 469

8.8 循序渐进设计实例：磁盘驱动器读取系统 474

8.9 小结 476

技能自测 477

基础练习题 480

一般习题 483

难题 492

设计题 493

计算机辅助设计题 496

术语和概念 498

第9章 频域稳定性 500

9.1 引言 500

9.2 s平面上的围线映射 501

9.3 奈奎斯特稳性定性判据 505

9.4 相对稳定性与奈奎斯特稳定性判据 513

9.5 利用频域方法确定系统的时域性能指标 518

9.6 系统带宽 523

9.7 时延系统的稳定性 525

9.8 设计实例 527

9.9 频域中的PID控制器 541

9.10 利用控制系统设计软件分析频域稳定性 542

9.11 循序渐进设计实例：磁盘驱动器读取系统 549

9.12 小结 550

技能自测 550

基础练习题 560

一般习题 565

难题 574

设计题 578

计算机辅助设计题 583

术语和概念 585

第10章 反馈控制系统设计 586

10.1 引言 586

10.2 系统设计方法 587

10.3 串联校正网络 588

10.4 用伯德图法设计超前校正网络 592

10.5 用根轨迹法设计超前校正网络 597

10.6 利用积分型校正网络设计反馈控制系统 602

10.7 用根轨迹法设计滞后校正网络 604

10.8 用伯德图法设计滞后校正网络 608

10.9 在伯德图上用解析法进行系统设计 612

10.10 带前置滤波器的反馈控制系统 613

10.11 设计具有最小节拍响应的系统 615

10.12 设计实例 617

10.13 利用控制系统设计软件设计控制系统 626

10.14 循序渐进设计实例：磁盘驱动器读取系统 631

10.15 小结 632

技能自测 633

基础练习题 636

一般习题 640

难题 649

设计题 651

计算机辅助设计题 655

术语和概念 657

第11章 状态变量反馈系统设计 658

11.1 引言 658

11.2 能控性和能观性 659

11.3 全状态反馈控制设计 663

11.4 观测器设计 667

11.5 观测器和全状态反馈控制的集成 670

11.6 参考输入信号 674

11.7 最优控制系统 676

11.8 内模设计 683

11.9 设计实例 686

11.10 利用控制系统设计软件设计状态变量反馈 693

11.11 循序渐进设计实例：磁盘驱动器读取系统 697

11.12 小结 698

技能自测 699

基础练习题 702

一般习题 704

难题 708

设计题 711

计算机辅助设计题 714

术语和概念 718

第12章 鲁棒控制系统 719

12.1 引言 719

12.2 鲁棒控制系统和系统灵敏度 720

12.3 鲁棒性分析 723

12.4 含有不确定参数的系统 725

12.5 鲁棒控制系统设计 726

12.6 鲁棒PID控制器设计 731

12.7 鲁棒内模控制系统 735

12.8 设计实例 737

12.9 伪定量反馈系统 749

12.10 利用控制系统设计软件设计鲁棒控制系统 751

12.11 循序渐进设计实例：磁盘驱动器读取系统 753

12.12 小结 754

技能自测 755

基础练习题 758

一般习题 759

难题 764

设计题 767

计算机辅助设计题 772

术语和概念 774

第13章 数字控制系统 776

13.1 引言 776

13.2 数字控制系统应用概貌 776

13.3 采样系统 778

13.4 z变换 780

13.5 闭环反馈采样控制系统 783

13.6 二阶采样控制系统的性能 786

13.7 带有数字校正器的闭环系统 788

13.8 数字控制系统的根轨迹 790

13.9 控制器的数字实现 793

13.10 设计实例 794

13.11 利用控制系统设计软件设计数字控制系统 800

13.12 循序渐进设计实例：磁盘驱动器读取系统 804

13.13 小结 805

技能自测 805

基础练习题 808

一般习题 810

难题 811

设计题 812

计算机辅助设计题 814

术语和概念 815

附录A MATLAB基础知识 816

参考文献 829