自动控制原理PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1 自动控制系统简介 1

1.2 自动控制系统分类 3

1.3 自动控制理论的发展历史 5

1.4 工程控制问题的基本要求 6

小结 7

习题 7

第二章 线性系统的数学描述 9

2.1 线性系统的时域数学模型 9

2.2 传递函数 12

2.3 结构图 18

2.4 信号流图 27

2.5 线性定常系统数学模型的MATLAB实现 30

小结 32

习题 32

第三章 线性系统的时域分析法 36

3.1 动态和稳态性能指标 36

3.2 一阶系统的时域分析 40

3.3 二阶系统的时域分析 42

3.4 高阶系统的时域分析 50

3.5 线性系统的稳定性分析 51

3.6 控制系统的稳态误差 55

3.7 基于MATLAB的线性系统时域分析 59

小结 61

习题 62

第四章 根轨迹法 65

4.1 根轨迹的基本概念 65

4.2 根轨迹的绘制 66

4.3 广义根轨迹 72

4.4 附加开环零点和极点对根轨迹的影响 74

4.5 系统性能的分析 77

小结 78

习题 79

第五章 频率响应法 81

5.1 频率特性 81

5.2 典型环节的频率特性 85

5.3 控制系统开环频率特性曲线的绘制 93

5.4 频域稳定性判据 102

5.5 稳定裕度 109

5.6 闭环系统的频域性能指标 113

5.7 频率特性的试验确定方法 115

小结 118

习题 119

第六章 线性系统的校正方法 123

6.1 校正的基本概念 123

6.2 线性系统的基本控制规律 124

6.3 常用校正装置及其特性 128

6.4 串联校正 133

6.5 反馈校正 140

6.6 复合校正 142

小结 144

习题 144

第七章 线性离散系统分析与设计 148

7.1 引言 148

7.2 信号的采样与保持 149

7.3 Z变换理论 152

7.4 脉冲传递函数 159

7.5 离散控制系统的性能与分析 164

小结 172

习题 172

第八章 非线性控制系统分析 174

8.1 非线性控制系统概述 174

8.2 相平面分析法 177

8.3 描述函数法 194

小结 202

习题 202

第九章 线性系统的状态空间描述与分析 206

9.1 状态空间描述的基本概念 206

9.2 状态空间表达式的建立 210

9.3 线性定常系统的响应 222

9.4 状态转移矩阵 224

9.5 线性离散系统的响应 228

9.6 可控性和可观性 232

9.7 线性定常系统的线性变换 239

9.8 对偶原理 244

9.9 线性定常系统的结构分解 245

9.10 线性系统状态空间描述的MATLAB实现 247

小结 250

习题 250

第十章 线性反馈系统的时间域综合 255

10.1 输出反馈与状态反馈 255

10.2 极点配置问题 256

10.3 状态重构与状态观测器设计 259

10.4 最优控制问题概论 266

10.5 MATLAB在线性反馈系统时间域综合中的应用 267

小结 270

习题 271

第十一章 李亚普诺夫稳定性分析 273

11.1 李亚普诺夫关于稳定性的定义 273

11.2 李亚普诺夫第一方法 274

11.3 李亚普诺夫第二方法 275

11.4 线性定常系统的李亚普诺夫稳定性分析 278

小结 281

习题 281

第十二章 控制系统设计实例分析 283

12.1 火炮稳定器的设计 283

12.2 船舶自动驾驶仪的设计 285

12.3 磁盘读写头的控制 286

12.4 倒立摆控制系统的设计 289

小结 292

附录 常用函数的拉氏变换和Z变换对照表 293

主要参考文献 294