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第1章 概论 1

1.1自动控制理论的发展与现状 1

1.2自动控制的基本概念 2

1.3自动控制系统的组成 2

1.4自动控制系统的分类 3

1.5对自动控制系统的性能要求 8

1.6自动控制系统设计概论 9

1.7自动控制系统设计实例——转盘速度控制 10

本章小结 11

习题 12

第2章 自动控制系统的数学模型 15

2.1微分方程与拉氏变换 15

2.2传递函数模型 23

2.3系统的框图及其等效转换 46

2.4信号流图及梅逊公式 54

2.5状态空间模型 60

2.6一阶倒立摆控制系统建模实例 73

本章小结 76

习题 76

第3章 反馈控制系统的性能及时域分析 81

3.1控制系统时间响应的典型测试信号 81

3.2控制系统的性能类别与性能指标 83

3.3一阶系统的时间响应 84

3.4二阶系统的暂态性能分析 87

3.5高阶系统的暂态性能分析 99

3.6控制系统的稳态误差分析 100

3.7基于时域分析法的海底隧道钻机设计与仿真实例 108

本章小结 111

习题 112

第4章 频域分析法 115

4.1频率特性 115

4.2典型环节频率特性 118

4.3开环频率特性曲线的绘制 127

4.4系统开环对数频率特性与闭环稳态误差的关系 132

4.5闭环频率特性与时域响应特性的关系 134

4.6基于频域分析法的雕刻机控制系统设计与仿真实例 138

本章小结 141

习题 142

第5章 稳定性分析 145

5.1稳定性的概念 145

5.2时域分析中的劳斯稳定性判据 148

5.3频域分析中的奈奎斯特稳定判据 153

5.4用频域法分析系统的相对稳定性 163

5.5李雅普诺夫稳定性 166

5.6Matlab在系统稳定性分析中的应用 173

本章小结 174

习题 175

第6章 根轨迹法 179

6.1根轨迹的基本概念 179

6.2绘制根轨迹的基本规则和方法 181

6.3控制系统的根轨迹分析 190

6.4一阶倒立摆控制系统根轨迹仿真实例 195

6.5基于根轨迹法的激光操纵控制系统设计与仿真实例 197

本章小结 198

习题 199

第7章 控制系统设计与校正 201

7.1引言 201

7.2基本控制规律 205

7.3采用频率法设计串联校正装置 207

7.4局部反馈校正 223

7.5转子绕线机控制系统设计与校正实例 229

本章小结 233

习题 234

第8章 离散控制系统 237

8.1离散控制系统的基本概念 237

8.2信号的采样与复现 238

8.3离散系统的时域描述 246

8.4Z变换与反变换 247

8.5用Z变换求解离散系统 255

8.6脉冲传递函数 255

8.7线性离散控制系统的性能分析 260

8.8磁盘驱动读取系统数字控制器设计 270

本章小结 271

习题 272

第9章 非线性控制系统 274

9.1非线性问题概述 274

9.2描述函数法 276

9.3用描述函数法分析系统的稳定性 282

9.4相平面法基础 284

9.5非线性系统的相轨迹分析 290

9.6非线性系统仿真分析实例 294

本章小结 298

习题 299

参考文献 303